Situated visualization in motion for video games

Video games produce rich dynamic datasets during gameplay that are often visualized to help players succeed in the game. Typically, these visualizations are moving either because they are attached to moving game elements or due to camera changes. The goal of my thesis is to understand to what extent this motion and contextual game factors impact how players can read these visualizations. First, I contribute a systematic review of situated visualizations in motion in the context of video games, categorizing 160 visualizations collected by analyzing 50 video games into multiple dimensions, including the visual representation used, the data referent, the color appearance and the embedding locations. Second, I contribute an analysis of those visualizations for different types of data, with a focus on quantitative and categorical data representations. Third, I contribute the implementation of a video game called RobotLife, which is a FPS video game for PC that contains embedded visualizations with the game character. Finally, I conducted a extensive pilot study about the impact of different embedding locations on three visualizations' readability from different aspects including visual design and motion factors. Results showed that visualizations embedded around the game element were more visible while in motion, with respect to visualizations overlapping the game element or integrated in the game element's design. Furthermore, integrated visualizations were more immersive and therefore perceived as more beautiful. Overlapping visualizations represented a good trade-off between readability and aesthetic, particularly if they fit the game element design. To conclude, motion factors can reduce the visualizations' readability, but it also depends on the participants' gaming expertise.

I videogiochi producono ricchi set di dati durante le sessioni di gioco. Tali dati sono spesso visualizzati per aiutare i giocatori a vincere. Tipicamente, queste visualizzazioni sono in movimento sullo schermo sia perché correlate ad elementi di gioco in movimento, sia a causa di cambiamenti nell'angolazione o rotazione della camera di gioco. Lo scopo della mia tesi è comprendere fino a che punto i fattori di movimento e di contesto di gioco impattano la leggibilità di tali visualizzazioni. Innanzitutto, ho condotto una rassegna sistematica di visualizzazioni situate in movimento, nel contesto dei videogiochi. Analizzando 50 videogiochi, ho raccolto 160 visualizzazioni catalogandole secondo dimensioni tra cui il tipo di rappresentazione grafica utilizzata, il referente del dato, il colore utilizzato e la posizione di incorporamento rispetto al referente del dato. A seguire, ho condotto un'analisi di tali visualizzazioni a seconda del tipo di dato che rappresentavano, con maggiore attenzione sulle rappresentazioni di dati quantitativi e categoriali. Ancora, ho implementato un videogioco chiamato RobotLife, un gioco sparatutto in prima persona sviluppato per PC, che contiene visualizzazioni di dati incorporate nei personaggi del gioco. Infine, ho condotto uno studio riguardo l'impatto di diverse posizioni di incorporamento dei dati, analizzando la leggibilità di tre diverse visualizzazioni a seconda di vari aspetti tra cui il design grafico e i fattori di movimento. I risultati mostrano che le visualizzazioni incorporate intorno agli elementi di gioco sono più visibili in movimento rispetto a visualizzazioni che si sovrappongono agli elementi di gioco, o che sono integrate nel loro design. In aggiunta, le visualizzazioni di dati integrate con gli elementi di gioco risultano più immersive e per questo più piacevoli ed esteticamente belle. Le visualizzazioni di dati che si sovrappongono agli elementi di gioco invece rappresentano un buono compromesso tra leggibilità ed estetica, soprattutto se il loro design si amalgama bene con il design dell'elemento di gioco al quale sono incorporate. Per concludere, i fattori legati al movimento delle visualizzazioni sullo schermo posso ridurre la leggibilità delle visualizzazioni di dati. Questo però dipende anche dall'esperienza dei giocatori stessi.