Attention as a vector for difficulty adjustment in video games

Dans ce travail de thèse, nous proposons d'étudier les méthodes d'évaluation de l'attention ainsi que son implication dans la gestion de la difficulté dans le contexte du jeu vidéo. La prise en compte des processus attentionnels joue un rôle important dans la construction des interfaces homme-machine. La perturbation de ces processus peut, symétriquement, servir de variable d'ajustement des difficultés rencontrées dans les challenges proposés par les game designers. Notre première démarche a consisté à mesurer des temps de réaction de l'utilisateur dans un contexte de jeu sérieux. L'algorithme développé a permis, par une analyse des trajectoires du pointeur contrôlé par le joueur, de détecter des valeurs anormales de temps de réaction. Cela nous a amené à étudier dans quelle mesure la quantité d'information présentée à l'écran pouvait altérer les performances d'un joueur. Notre deuxième approche a consisté donc à mesurer les effets produits par une variation du champ de vision choisi sur la caméra virtuelle dans les jeux à la première personne. Dans la suite de ce travail, nous avons étudié dans quelle mesure la distribution de l'attention d'un utilisateur sur plusieurs dispositifs pour réaliser une simple tâche pouvait modifier les performances comparativement à un dispositif unique. Cette étude a montré que l'utilisation de deux dispositifs en parallèle provoque une augmentation significative de la difficulté.In this thesis, we study attention evaluation methods and their application to the management of difficulty within the context of video games. The consideration of attentional processes plays an important role in the development of human-computer interfaces. The disruption of these attentional processes can be used symmetrically as a variable for adjusting game difficulty. Our first approach was to measure user reaction time, which we did in the context of a serious game. By analyzing the trajectories of a mouse cursor controlled by the player, our approach allows us to detect abnormal reaction time values. This led us to consider how the amount of information displayed on screen could alter player performance. Our second approach, therefore, was to measure the effects produced by variations in the field of view of the virtual camera in a 3D first-person game. Finally, we studied how the distribution of user attention across multiple devices for the execution of a simple task could affect performance relative to the use of a single device. This study showed that the use of two devices in parallel causes a significant increase in difficulty