Gamifizierte Besucheranalyse

Unsere Software-Plattform vereint Gamification und Datenanalyse im Einzelhandel. In Zusammenarbeit mit Migros hat Atticode ein digitales Aquarium inklusive Highscore-Game entwickelt, das gleichzeitig Echtzeitdaten über Besucherströme analysiert.

In der pulsierenden Welt des Einzelhandels stehen Geschäftsbetreiber und Organisatoren vor der Herausforderung, eine Attraktion zu schaffen, die gleichermassen für Kinder, Jugendliche und Erwachsene ansprechend ist. Unsere Lösung geht weit über traditionelle Unterhaltung hinaus – sie schafft eine immersive Erfahrung, welche die Grenzen zwischen Spass und strategischer Datenanalyse auflöst und verschwimmen lässt.

Public Touch-Displays
In den öffentlichen Bereichen des Shoppyland Einkaufszentrums ist die interaktive Unterwasserwelt ein absoluter Blickfang. Schon kurz nach Ladenöffnung wird sie rund um die Uhr genutzt, besonders das integrierte Highscore-Game ist bei jüngeren Generationen sehr beliebt. Um sicherzustellen, dass der Rahmen-Kasten keinen Schaden durch Einkaufswagen nimmt, wurde eine Stossstange auf Fusshöhe angebracht. Interessanterweise nutzen Kinder diese häufig, um Spielelemente im oberen Bereich der Displays zu erreichen.

Einleitung

Stellen Sie sich vor, Sie betreten ein Einkaufszentrum und werden von interaktiven Gaming-Units begrüsst, die an verschiedenen Standorten verteilt sind. Diese Einheiten sind nicht nur in der Lage, die Passanten in eine fesselnde virtuelle Welt zu entführen, sondern sind auch miteinander und einem zentralen Server verbunden, der das Herzstück unserer innovativen Technologie darstellt.

Jede Interaktion der Besuchern an den Displays, ob kurze Berührung oder lange Wischbewegung, wird über die modernen Touch-Sensoren aufgezeichnet. Diese Daten werden einerseits für die individuelle Unterhaltung genutzt um reaktiv den Spielinhalt zu verändern, und andererseits in einem übergeordneten "Konsumenten Fluss" betrachtet. Das bedeutet, dass die gesammelten Aktivitäten der Displays an verschiedenen Standorten extrapoliert werden, um präzise Einblicke in die Besucherströme zu gewinnen.

Lobby Screen
Aufgestellt in einem Migros-Restaurant ist dieser 98-Zoll-Touch-Display eine Attraktion für Gross und Klein. Das digitale Aquarium ergänzt die Stimmung in den gedimmten Räumlichkeiten optimal und wirkt mit Fischschwärmen und Strömung beruhigend auf die Betrachter. Die leichte Holzbauweise des Rahmengehäuses ermöglicht ein müheloses Verschieben der Displays, was die Nutzung äusserst flexibel macht und das Ausprobieren unterschiedlicher Standorte zulässt.

Durch die intelligente Verbindung von Entertainment und Datenanalyse können Geschäftsbetreiber die Nutzung der Gaming-Units resp. die Beliebtheit von deren Standorten überwachen und nebenbei klare Zahlen über tägliche, wöchentliche, ferienbedingte und sogar saisonale Fluktuationen erhalten. Durch die Analyse sowohl zentraler als auch entlegener Standorte und unter Berücksichtigung des Gesamtbilds der Nutzerströme können fundierte Entscheidungen getroffen werden, um das Besuchererlebnis zu optimieren.

Die Bedienung unserer Gaming-Units gewährleistet nicht nur eine intuitive und unterhaltsame Interaktion, sondern gewährleistet auch eine sichere und stabile Verbindung zum zentralen Server für die Nutzungsstatistik. Willkommen in einer Welt, in der jedes Besuchererlebnis zu einer spannenden Geschichte wird – entdecken Sie die Zukunft der Unterhaltung und Datenanalyse mit unserem einzigartigen Softwareprojekt für Shoppingcenter!

Entwurf der interaktiven Unterwasserwelt

In der Anfangsphase unseres Game-Entwicklungs-Projekts stand die Herausforderung, eine fesselnde und vielseitige interaktive Erfahrung zu schaffen. Durch intensive Workshops, Ideation und den Einsatz von Design Thinking durchliefen wir mehrere Iterationen. Von der ursprünglichen Idee einer Vogelwelt im Dschungel oder der afrikanischen Savanne führte uns der kreative Prozess schliesslich zu einer faszinierenden Unterwasserwelt – ein Ort voller Farben, Formen und Bewegungen im dreidimensionalen Raum!

Workshop
In den anfänglichen Workshops der Konzeptionsphase wurden zahlreiche Ideen gesammelt, einige verworfen und andere verfeinert. Über mehrere Iterationen kristallisierte sich das endgültige Konzept für eine interaktive Unterwasserwelt heraus. Statischer Inhalt, verhaltensgesteuerte Elemente sowie Interaktionsmöglichkeiten wurden für das Spiel definiert. Ebenso wurden viele Optionen für das grundlegende Setup der Displays diskutiert und anschliessend auf die optimale Lösung festgelegt.

Die Konzeptionsphase war geprägt von intensiven Diskussionen und Ideenfindung. Bilder aus unserem Pitch-Deck halfen, die Vision zu verdeutlichen. Nach zahlreichen Workshops kristallisierte sich das endgültige Konzept heraus, das sowohl unseren eigenen Ansprüchen als auch den Erwartungen unserer Kunden gerecht wurde. Das definierte Konzept bildete die Grundlage für den Umfang des Game-Projekts sowie die festgelegten Features.

Mit Unity, einer der führenden 3D Game Engines, setzten wir unsere Vision in die Realität um. Dabei flossen technische Implementierung und kreatives Arbeiten harmonisch im Entwicklungsprozess zusammen. Das Level-Design selbst erfolgte im Unity-Level-Designer mit eigens für den Kunden erstellten 3D-Assets aber auch mit solchen aus dem Unity-Assetstore.

Crab
Hier wird eine 3D-Krabbe mit Blender zum Leben erweckt: Durch eine präzise platzierte Skelettstruktur (Armature) und Weight Painting können realistische Bewegungen erzeugt werden. Mit dem Setzen von Keyframes für den zeitlichen Ablauf der Beinbewegungen kann eine naturgetreue Laufanimation erstellt werden. Die gerenderte Animation lässt sich anschliessend exportieren und ins Unity-Game integrieren.

Die massgeschneiderten Assets wurden eigens in Blender, der quasistandard 3D-Grafiksoftware, per Handarbeit mit viel Detailliebe erstellt. So beispielsweise wurde ein spezifisches Maskottchen, der Fisch «Charles», für das Game entworfen, welches auch als übergrosser Aufstellkarton zu Promotionszwecken ausgedruckt wurde. Einige Assets wurden zuerst in einem Grafik-Programm, hier beispielsweise mit Krita, konzipiert und danach via Blender in 3D-Meshes überführt. Falls benötigt, wurden in Blender noch Animationen mit Keyframes erstellt und danach zu Unity importiert.

Unity 3D
Ein Seestern in Bearbeitung mit Blender, einem weit verbreiteten 3D-Grafikprogramm. Die im unteren Bereich sichtbaren "Nodes" bieten Flexibilität und Kontrolle über die visuelle Darstellung von 3D-Objekten. Durch deren Verknüpfung können komplexe Materialdefinitionen und Shader-Effekte erstellt werden, z.B. durch die Kombination von Ambient Occlusion, Bake-Nodes und Mixer. Dies ermöglicht die Erzeugung realistischer Oberflächeneffekte, Farbanpassungen, Licht- und Schatteneffekte sowie vielschichtige Materialvariationen.

Bei der Umsetzung haben wir einen agilen Ansatz gewählt und sind schrittweise mit zahlreichen Iterationen auf das finale Produkt zugegangen. Im Laufe der Zeit wurde ein passendes Aquarium-Level gefunden, das sowohl den Anforderungen des Kunden als auch unseren eigenen Ansprüchen gerecht wurde. Anschliessend wurde kontinuierlich daran gearbeitet, die genaue Platzierung der Spielelemente, die Auswahl der farbgebenden Materialien, die Verbesserung der Shader usw. zu verfeinern. Das auf Sprints basierende Vorgehen wurde so lange verfolgt, bis sämtliche Game-Elemente harmonisch ins Gesamtkonzept passten.

Krita
Einige 3D-Modelle wurden individuell für das digitale Aquarium erstellt. Im ersten Schritt wurden diese jeweils skizziert und anschliessend eingefärbt, um ein Gefühl für das Objekt zu erhalten. Dabei kam im Projekt das Zeichnungstool Krita zum Einsatz, eine Grafiksoftware speziell entwickelt für digitales Zeichnen und Malen. Auf dem Bild ist das Motorschiff in seiner frühesten Entstehung zu sehen, das im Spiel periodisch vorbeifährt und Kisten abwirft.

Auch die Beleuchtung wurde schliesslich mehrfach überarbeitet. Dabei kamen sowohl Ambient-Light als auch direkte Beleuchtung zum Einsatz. Des Weiteren wurden sogenannte „God-Rays“ entwickelt, um eine authentische Lichteinstrahlung durch die Meeresoberfläche nachzubilden. Dazu wurde an der Wasseroberfläche ein virtueller Wellengang programmiert, einschliesslich Schaumkronenbildung. Unterwasser wiederum wurde das Wabern von Strömungen mithilfe von Shadern umgesetzt, welche die Verkrümmung von Wasserpflanzen sowie die schubweise Verzerrung von Lichtstrahlen im Wasser nachahmen. Mit all diesen Effekten konnte ein stimmungsvolles Gesamtbild für eine Unterwasserwelt geschaffen werden.

Fish Charles
Rechts: Das Game-Maskottchen, der Fisch «Charles», wurde auf Kundenwunsch individuell erstellt. In aufwändiger Handarbeit entstand ein liebenswürdiger «Schnauzfisch» mit Zylinder und niedlichen Glubschaugen als detailreiches 3D-Modell. Links: Auch gab es einige Iterationen mit Schuppengewand, die allerdings wieder verworfen wurden.

Für das Spiel wurde ebenfalls ein umfassendes Sound-Design betrieben. Sowohl Ambient-Sounds, Hintergrundmusik als auch Klänge für Ingame-Interaktionen wurden sorgfältig ausgearbeitet, um eine immersive Erfahrung zu schaffen.

4 Scenes
Während der Phase der Stilfindung wurde mit verschiedenen Styles für die Unterwasserwelt experimentiert. Einige Iterationen sind hier zu sehen (von oben links nach unten rechts): Atlantis im gelbgetönten Schimmer der Mittagssonne, ein von Fischen umschwärmtes Low-Poly-Riff mit Korallenstöcken, ein realistisches Aquarium-Setup mit Wassertrübung und zu guter Letzt der Nachtmodus mit glimmender Schatztruhe.

Unterwasser-Ambient Sound bezieht sich auf die allgegenwärtigen Geräusche in der Unterwasserumgebung, die oft als Hintergrundakustik wahrgenommen werden. Dabei handelt es sich um die akustische Kulisse, die in einer bestimmten Unterwasserumgebung präsent ist, wie das Rauschen von Meeresströmungen, das spielerische Klicken von Delfinen, das sanfte Gluckern von Luftblasen, den melodischen Walgesang oder andere natürliche Geräusche aus der Wasserwelt.

Sound Design
Erstellung der Hintergrundmusik für die Unterwasserwelt in der Synthesizer-Software Vital Audio. Der Anteil von Rauschen und die Intensität von anhebenden oder abklingenden Klängen können individuell festgelegt werden. Durch Experimentieren mit verschiedenen Einstellungen für Wellenformen, Modulationen oder Oszillatoren sowie durch die geschickte Kombination verschiedener Klänge können schliesslich passende Ambient-Sounds erzeugt werden.

Als Hintergrundmusik wurden beruhigende synthetische Klänge verwendet, die mit Unterwassergeräuschen assoziiert werden und in einer langen Endlosschleife abgespielt werden. Dies schafft eine passende Atmosphäre für eine ruhige und in Dämmerlicht getauchte Unterwasserwelt mit entspannender Wirkung.

Genau so sind Geräusche entwickelt worden, welche für die Touch-Interaktionen mit der Unterwasser-Welt verwendet wurden. Diese werden im Game ausgelöst, sofern eine vordefinierte Interaktion mit Spiel-Objekten stattfindet, wie beispielsweise das Blubbern von Luftblasen, wenn sie aus den Korallenstöcken austreten.

Damit die Unterwasserwelt lebendig wirkt wie eine reale Unterwasserwelt oder ein Aquarium, wurde eine Intervallsteuerung von Events implementiert, also eine zeitbasierte Auslösung von Ingame-Ereignissen. Der Ideenreichtum kannte hierbei keine Grenzen, jedoch mussten wir uns letztendlich auf einige ausgewählte Events beschränken. Dazu gehören unter anderem der Kistenabwurf vom vorbeifahrenden Schiff, das Vorbeischwimmen von Fischschwärmen, der zeitlich gesteuerte Besuch eines Wals, die laufende Krabbe mit Schild zur Spielaufforderung, und vieles mehr.

Seastar Touch Noise
In Unity wurden sogenannte Animation Events programmiert, die bei Touch-Interaktionen Soundeffekte und Animationen abspielen. Das Bild zeigt die Konfiguration der Triggerpunkte, die beim Berühren der Seesterne Geräusche und Animationen auslösen und dem Spieler damit ein audiovisuelles Feedback geben. Für sämtliche Interaktionselemente im Spiel, wie Korallen, Fische, Schatztruhen, Krebse usw. wurden entsprechende Trigger hinterlegt.

Zu guter Letzt bestand die Anforderung, dass die Interaktionen mit der Unterwasserwelt in eine Statistik einfliessen sollten. Diese Kennzahlen geben Aufschluss darüber, wie oft die Touch-Displays genutzt werden und spiegeln die Besucherströme an einem bestimmten Punkt im Einkaufshaus wider, wobei die täglichen, wöchentlichen usw. Fluktuationen ersichtlich sind. Hierfür wurde ein Tracking für die Touch-Events eingerichtet. Die Nutzungsdaten werden direkt auf jeder Game-Unit in einer lokalen Datenbank gespeichert und können für weitere Auswertungen verwendet werden. Mehr dazu im nächsten Abschnitt.

Remote Controlling & Monitoring

Unsere Game-Units bieten nicht nur ein interaktives Erlebnis und präzise Datenanalysen, sondern sind fernsteuerbare Einheiten. Zwar ist jede Einheit für sich eigenständig und kann unabhänig von einem zentralen Server funktionieren, denoch versuchen sie sich bei fehlender Datenverbindung zum Server automatisch zu connecten um Nutzerdaten zu synchronisieren und für die Fehrnwartung bereit zu stehen. Die Funktion zum Remote-Controlling unserer Game-Units ist das Herzstück der Verwaltung, des Managements und der Wartung. Dank dieser Technologie sind die Einheiten jederzeit fernsteuerbar, was einerseits Updates erleichtert, aber andererseits auch die Überprüfung der Zustände, das Auslesen von Logs, ein vereinfachtes Debugging usw. ermöglicht.

Der zentrale Server nutzt Containerisierung und wird auf einem Docker-Cluster betrieben, was die Handhabung und Wartbarkeit ungemein erhöht und vereinfacht. Mit einer PostgreSQL-Datenbank und einem Golang-Backend für die API-Endpunkte bietet er eine robuste und effiziente Grundlage für die Datenspeicherung und -verarbeitung.

Development
Eine "Barebone" Game-Unit in unserem Entwicklungs- und Testlabor. Hier wurden Zwischenstände des digitalen Aquariums deployed und mit der vorkonfigurierten Zielhardware getestet. Die Hardwarekomponenten sind optimal auf die Systemanforderungen des Spiels zugeschnitten. Damit kann der Gaming-PC das Spiel für die vorgegebene Bildschirmauflösung äusserst mühelos flüssig rendern, ohne auch nur annähernd eine Systemüberlastung oder Überhitzung zu erleiden.

Alle Touch-Events werden an den zentralen Server hochgeladen und in unserer PostgreSQL-Datenbank persistiert. Hier kommt die äusserst praktische Nutzung von Materialized Views ins Spiel. Diese nach zeitlichen Intervallen vorberechneten Views der Datenbank ermöglichen eine schnelle und effiziente Auswertung von zig Millionen Touch-Events, besonders wichtig im Kontext von extra grossen Datenmengen wie bei diesem Projekt.

Der zentrale Server stellt nicht nur Schnittstellen für die verteilten Game-Units bereit, sondern auch für das Cockpit der gesamten Game-Unit-Flotte. Dieses Web-Frontend visualisiert die Nutzungsstatistik und präsentiert Highscores pro Einheit. Realisiert mit Vue.js gewährt dieses Frontend einen detaillierten Einblick in die gesammelten Daten, die interaktiv ausgewertet werden können. Es fungiert als zentrales Dashboard, das einen umfassenden Überblick über aktuelle und vergangene Daten sowie den gegenwärtigen Zustand der Einheiten bietet. Dabei ermöglicht es sowohl Einsichten auf Geräteebene, als auch auf Kaufhaus- und Flottenebene. Zusätzlich sind E-Mail-Benachrichtigungen bei veränderten oder kritischen Zuständen eingerichtet. Ebenso ist eine integrierte Hardwarestatistik vorhanden, welche die Auslastung von CPU und Speicher sowie die Temperatur überwacht und anzeigt.

Setup
Fliessbandarbeit: Einrichtung der Game-Units und Distribution in den Shoppingzentren. Ist die Hardware manuell eingerichtet, folgt das automatisierte Systemsetup per Images und Installations-Scripts. Nach der Anpassung der Config-Files wird das System nochmals überprüft, um sicherzustellen, dass die ausgelieferte Game-Unit in der vorgesehenen Umgebung korrekt funktioniert. Auch die automatische Verbindung zum lokalen WLAN und danach zum zentralen Remote-Control- und Update-Server muss garantiert sein.

Die gewonnenen Besucher-Daten sind für Kaufhäuser von unschätzbarem Wert. Die Anzahl der Interaktionen an den Touch-Displays, positioniert an wichtigen Durchgangspositionen des Kaufhauses, sind proportional zur grossen Anzahl der Besuchermasse im Einkaufszentrum. Die korrelierenden Daten können statistisch auf die gesamte Besuchermenge extrapoliert resp. hochgerechnet werden. Dadurch werden für Kaufhäuser die Schwankungen in den Besucherströmen über Wochen, Feiertage und auch für saisonale Perioden messbar. Dies wiederum eröffnet die Möglichkeit eine datenbasierten Optimierung der Kaufhaus-Erfahrung, mit all seinen Folgen.

Stats
Screenshot der Nutzungsstatistik für eine einzelne Game-Unit mit fiktiven Zahlen. Die interaktive Grafik bietet Tools zur visuellen Auswertung der Touch-Events, darunter Zoom, Ein- und Ausblenden der überlagerten Kurven, Intervalfilter usw. Die Exportmöglichkeit der Daten in Excel ermöglicht eine weitere Verarbeitung durch das Datascience-Team. Weiter unten ist auch die Highscore-Tabelle zu sehen, gefolgt von der Hardware-Status-Anzeige für das Monitoring der Einheiten.

Unser Softwareprojekt setzt neue Massstäbe für die Interaktion im Einzelhandel und zeigt, wie innovative Technologien nicht nur das Kundenerlebnis verbessern, sondern auch wertvolle Erkenntnisse für das Geschäft generieren können.

Gamification

In dieser Phase des Softwareprojekts haben wir uns der Einbettung von Gamification in die interaktive Unterwasserwelt gewidmet. Die interaktive Unterwasserwelt, die bereits faszinierend war, wurde nun mit einem neuen Element verfeinert, das dem ganzen Spiel einen Wettbewerbscharakter verlieh. Die Unterwasserlandschaft wurde in ein Highscore-Game umgewandelt, welches durch das Berühren eines «Start-Knopfs» gestartet werden kann.

Das Ziel dieses fesselnden Spiels ist es, so viele Punkte wie möglich zu sammeln. Punkte werden durch Berühren interaktiver Spielobjekte wie Schildkröten, Korallen, Seesterne und sogar einer Languste im Taucherhelm etc. erzielt. Zusätzlich kann ein Booster aktiviert werden, der einen Zweifachmultiplikator auslöst und die gesammelte Punktzahl weiter steigert.

Die Spielzeit ist begrenzt, und nach Ablauf dieser Zeit endet das Spiel. Eine Onscreen-Tastatur ermöglicht es den Spielern, ihren Highscore-Namen einzugeben. Der erzielte Highscore wird dann auf den Server übertragen und ist für den Kunden online einsehbar, was die Möglichkeit für Gewinnspiele eröffnet. Aber auch für die Spieler werden die höchsten Punktestände direkt ingame auf einem Leaderboard angezeigt.

screenshot
Die aktuelle Version der interaktiven Unterwasserwelt, hier im laufenden Game-Modus. Ziel ist es, so viele Punkte wie möglich durch Touch-Events mit interaktiven Spiel-Elementen wie Schildkröten, Tintenfisch oder explodierenden Amphoren zu sammeln. Es besteht die Möglichkeit, einen versteckten "2x Booster" zu aktivieren, um die gesammelten Punkte zu verdoppeln. Die drei besten Spieler werden stets auf der Highscoretafel im Hintergrund angezeigt.

Diese Gamification-Phase verleiht der interaktiven Unterwasserwelt eine zusätzliche Dimension und schafft ein unterhaltsames und herausforderndes Spielerlebnis. Kunden können sowohl die atemberaubende Unterwasserumgebung erkunden, als auch ihre Fähigkeiten unter Beweis stellen und sich mit anderen Spielern messen. Die Integration von Wettbewerbselementen hebt das Nutzererlebnis auf ein neues Level und macht die Unterwasserreise zu einem unvergesslichen Abenteuer, das ebenso visuell ansprechend wie auch spielerisch mitreissend ist. Tauchen Sie also ein und lassen Sie sich von dieser einzigartigen Kombination aus Technologie und Unterhaltung begeistern!

Fazit

Der Blick auf das umgesetzte Softwareprojekt offenbart eine unschlagbare Synergie zwischen Gamification und Monitoring. Diese Kombination schafft nicht nur eine unterhaltsame Spielwelt im öffentlichen Raum, sondern ermöglicht auch eine tiefgehende Überwachung und Analyse der Nutzerinteraktionen. Die in unserem Projekt realisierte Basis des interaktiven Aquariums legt einerseits den Grundstein für ein beeindruckendes Kundenerlebnis und andererseits für zukünftige Entwicklungen mit vergleichbaren Systemen. Die adaptierbaren Touch-Displays können leicht an individuelle Bedürfnisse angepasst werden. Ob in Firmen-Lobbys oder Einkaufszentren, sie schaffen fesselnde Kundenerlebnisse, die sowohl Aufmerksamkeit erregen, als auch das Potential haben den Umsatz zu steigern.

Besonders hervorzuheben ist die implizite Erfassung von Besucherzahlen. Dieses Schlüsselelement bietet Firmen und Ladenbetreibern mit Laufkundschaft wertvolle Einblicke. Die gewonnen Daten dienen nicht nur der Optimierung des Kundenerlebnisses, sondern ermöglichen auch datenbasierte strategische Entscheidungen.

thanks
Unser Lead-Entwickler unter seinesgleichen: Zu Promozwecken wurden Aufstellkartons des Maskottchen-Fisches «Charles» angefertigt und im Einkaufzentrum aufgestellt. Herzlichen Dank an das Migros- und Shoppyland-Team und alle Beteiligten für dieses spannende und erfolgreiche Projekt!

Möchten Sie eine ähnliche Attraktion in Ihrer Firmen-Lobby oder Ladenfläche integrieren? Zögern Sie nicht uns zu kontaktieren. Wir beraten Sie gerne bei der Umsetzung eines vergleichbaren Projekts. Die Vielseitigkeit dieser öffentlichen Touch-Displays ist beeindruckend – von interaktiven Infografiken bis hin zu massgeschneiderten Spielen ist alles möglich. Tauchen Sie ein in die Welt der Touch-Displays und entwerfen Sie mit uns Ihre eigene fesselnde Attraktion. Der Meeresgrund ist nicht die Grenze – lassen Sie Ihrer Kreativität freien Lauf! Wir freuen uns darauf, Ihre Visionen in die Realität umzusetzen.

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Rafael Elia

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