De Virtual River Game maakt complexe modellen inzichtelijk voor alle stakeholders

Onderzoeker Robert-Jan den Haan van Universiteit Twente ontwikkelde de Virtual River Game, een fysiek spelbord om modellen en het Tygron Geodesign platform aan te sturen. Hij beschrijft hieronder dit unieke project.

Binnen het RiverCare onderzoeksprogramma, co-gefinancierd door NWO en industriële partners waaronder Tygron, zijn we op zoek gegaan naar manieren om modellen uit de praktijk inzichtelijk te maken voor stakeholders in een serious game. De Virtual River game, het prototype dat we hebben ontwikkeld, gebruikt het Tygron Geodesign Platform, maar op een manier die niet meteen voor de hand ligt. De Virtual River game is namelijk gebaseerd op een vernieuwd concept: Een fysiek spelbord om zowel digitale modellen als het Tygron platform aan te sturen. Doorgerekende effecten worden op het spelbord zelf terug geprojecteerd en middels grafieken, diagrammen en scores in het Tygron platform.

Impressie van de Virtual River game met het fysieke spelbord met visualisaties, het Tygron Geodesign Platform op een touchscreen (foto: Deltares)

Modellen maken het mogelijk om effecten van maatregelen te evalueren. Om onze rivieren te managen gebruiken we hydrodynamische modellen om waterstroming en waterstanden te voorspellen tijdens extreme afvoeren. We gebruiken ecologische modellen om de biodiversiteit van uiterwaarden inrichtingen te voorspellen en modellen om de kosten van interventies te berekenen. Tijdens het onderzoeksproject rond de Virtual River game kwamen we erachter dat met name hydrodynamische modellen door meerdere stakeholders als een black box werd ervaren. Er ging iets het model in en er kwam iets uit, maar wat gebeurt daartussen? Hoe wordt zo’n model gebruikt om beslissingen te nemen?

Modulaire spelstenen

We zijn op zoek gegaan naar een manier om een hydrodynamisch model toegankelijk en transparant te maken in de Virtual River game. Als concept idee zijn we een fysiek spelbord gaan maken dat een fictief en abstract stukje Nederlandse rivier voorstelt. Het spelbord is een ruimtelijk gebied opgedeeld in gelijke, zeshoekige locaties. Elke locatie wordt opgevuld door twee modulaire type spelstenen: hoogte en landgebruik. Zo zijn er lage stenen om de hoofdgeul van de rivier te vormen. Iets hogere stenen vormen samen met verschillende landgebruik stenen als agrarisch gebruik, natuurlijk grasland en bos de uiterwaarden. Nog hogere stenen vormen de dijken.

Het fysieke spelbord van de Virtual River game als voorstelling van een Nederlands rivier segment

Rond het spelbord hebben we een gametafel en software ontwikkeld die het fysieke spelbord digitaal maakt. Via extra bewerkingen maken we het digitale bord geschikt voor het Delft3D Flexible Mesh hydrodynamisch model, het BIOSAFE biodiversiteit model en een zelf ontwikkeld kostenmodel. Het digitale bord wordt ook gebruikt om het Tygron Platform aan te sturen. Zo zien spelers het spelbord als virtuele wereld op het platform. Waar het landgebruik agrarisch is op het bord zien spelers koeien grazen in de virtuele wereld. Waar het landgebruik bos is op het bord zien de spelers bomen.

Virtual River game interface in het Tygron Geodesign platform

 

In de Virtual River game verkennen spelers gezamenlijk strategieën om binnen een budget de hoogwaterveiligheid en ecologische waarde van het rivier segment te verbeteren. De spelers krijgen in de game een rol en bijbehorende doelen aangewezen die overeenkomen met stakeholders in de werkelijkheid. Spelers proberen zowel de gezamenlijke doelstelling als eigen doelen te halen, maar gaat dat allemaal samen? Gezamenlijk ontwerpen, implementeren en evalueren spelers interventies zoals nevengeulen aanleggen, dijken verleggen en uiterwaardevegetatie aanpassen door het verplaatsen van speelstukken op het fysieke spelbord van de Virtual River game.

Transparant en toegankelijk

Door de koppeling van een fysiek spelbord met digitale modellen worden de effecten van interventies live doorgerekend. Terugkoppeling van de modelresultaten gebeurt door middel van visualisaties geprojecteerd op het spelbord zelf en in het Tygron Platform die spelers zien op de touchscreen gepositioneerd boven het spelbord. Spelers kunnen via het touchscreen ook visualisaties op het bord wisselen tussen hoogte, stroomsnelheden (stroompatroon), stromingsweerstand van landgebruik (hydraulische ruwheid) en eigendom. Door deze manier van terugkoppelen zien spelers de effecten van verandering terug op de plek waar ze zelf de verandering hebben gemaakt. In combinatie met het fysieke spelbord dat zelf al hoogte heeft maakt dit de modelresultaten makkelijker te interpreteren en transparant. Doordat spelers geen achtergrondkennis nodig hebben van de modellen, maar deze aansturen door simpelweg spelstenen te verplaatsen worden de modellen toegankelijk.

Verschillende visualisaties worden op het spelbord geprojecteerd (in dit geval: hoogte)

 

Inmiddels hebben we de Virtual River game in meerdere sessie toegepast, met zowel professionals als relatieve leken ten aanzien van rivier management. We zien dat het spel, middels het concept van een fysiek spelbord en digitale informatie, vooral professionals en leken in staat stelt effectief samen te werken. De combinatie is laagdrempelig, nodigt uit om te experimenteren en geeft daardoor inzichten in verschillende maatregelen en in de gebruikte modellen. Door de informatie in het spel en de kennis die professionals aan tafel brengen leren leken veel over de complexiteit van het rivier system, over de modellen die worden gebruikt, en over de rollen van stakeholders. Tegelijkertijd leren professionals over hoe andere spelers naar het probleem en oplossingen kijken. Ook zien we dat professionals specifieke lessen uit de game te halen doordat we ze een rol in het spel geven die niet eigen is aan hun rol in de werkelijkheid. Een deelnemer vanuit Rijkswaterstaat laten we bijvoorbeeld de rol van natuur manager spelen. Kortom, de Virtual River game en de vernieuwende aanpak van het fysieke spelbord als gebruikersinterface behaalt het beoogde doel.

Meer toepassingen mogelijk

We zijn de spelbord koppeling aan modellen en het Tygron Geodesign platform gaan ontwikkelen binnen de Virtual River game context, maar hebben de koppeling zelf ontwikkeld als game platform. Hetzelfde principe kan worden toegepast op andere locaties en toepassingsgebieden. Het omzetten van het fysieke spelbord naar het digitale spelbord en de koppeling met het Tygron Geodesign Platform ligt klaar en is direct toepasbaar. We zien met name potentie om het platform te gebruiken voor games over andere milieusystemen en stedelijke planning. En dat gaan we zeker verder verkennen.

Voor meer informatie, mail Robert-Jan den Haan (r.j.denhaan@utwente.nl), onderzoeker aan de Universiteit Twente.

Het Tygron Platform is al eerder ingezet in een dergelijk project waarbij spelbord en software samenwerken. In New York werd dit ingezet bij stadsplanning waar stakeholders rond een fysiek spelbord konden schuiven met spelstenen die overeen kwamen met de parameters. Het Tygron Platform rekende de nieuwe situaties door en gaf direct feedback.