上世纪80年代提出的人机交互技术着重强调了以人为中心的计算和人体工程学。近些年来，随着智能设备的普及和视频游戏用户的不断增长，人机交互已经被应用于我们生活的方方面面。因此，如何基于视频游戏技术为用户提供以休闲、教育性、社交性、心理、行为和生理为中心的解决方案也是一个持续的研究热点。在这个领域，大多数的研究都忽略了人类的认知行为在其中的重要作用。　　很多传统方法可以用来评价人类的认知能力，例如观察式方法，基于纸和笔的方法和计算机辅助方法。与这些方法相比，基于视频游戏的认知评价既避免了昂贵的心理学专家咨询，同时也不会带来烦恼和侵入式的体验。除此这外，与传统方法不同的是，基于视频游戏的认知评价可以在一段时间里追踪人类认知的微小变化，从而不受时间局限。尽管一些解决方案已经被提出，基于视频游戏的仍然存在一些挑战:1）如何以一种非干扰的方式将认知行为的理论评价和用户现实行为评价进行有机结合;2）如何建立一种数据驱动的数学模型以便用于目标用户的认知能力评价;3）如何理解用户针对特定游戏类别的行为趋势，从而更好地优化游戏设计以及精准的认知评价？　　基于上述挑战，本文基于视频游戏进行用户认知能力评价，在如下三个方面做出了相应的贡献:　　面向认知能力数据收集的游戏套件设计　　目前，基于视频游戏的认知数据采集系统由于一些原因，不具有通用性和适应性。本文提出一个新颖的心理游戏套件——BrainStorm，该套件可以用来以非干扰的方式收集跨年龄段的用户认知数据，并且提供跨年龄段的社交支持。该游戏套件由三个游戏组成:'Picture Puzzle'，'Letter and Number'以及'Find the Difference'。该游戏套件给目标用户提供一种娱乐和动态效果兼而有之的游戏体验方式，以非干扰的方式来收集用户数据。对本游戏套件的评价表明该套件对于目标用户来说具有高接受度和高吸引度。另外，数据采集过程也具有透明和非干扰性。　　基于视频游戏的认知健康评价方法　　大量的特定研究通过利用基于纸笔记录的观察式和电脑辅助的记录式方式来度量人类认知功能。由于这些前沿的评价方式具有高资源消耗、繁琐、侵入式和弱时间变化性，在大多数用户研究中都具有弱适应性。因此，需要一种廉价的、非于扰的和动态性的方法来自动测量人类认知能力。本文提出了WASS这一基于视频游戏的认知评价方法，以便评价人类认知功能中的4个特定部分(视觉工作记忆(VWM)、分析能力(AC)、变化检测范式的视觉短时记忆(VSMiCDP)以及简单触摸控制(STC))。WASS方法的核心是用来解释执行效率、准确性以及游戏过程中触屏数据的统一模型（一种5分制认识健康评价标准）。实验表明了我们的方法在评价认知功能时的有效性。　　针对广泛类别中大脑游戏体验的研究　　基于视频游戏的体验评价研究目前还比较缺乏。本文提出了一种扩展式的经验研究，能够评价100个用户在大脑游戏中的游戏体验。实验结果表明不同用户的游戏体验之间的联系（参与度、愉悦度、焦虑度、可用度、适应性以及非干扰性）。同时我们的研究表明了儿童、青年、中年和老年人的体验中存在着相似性和差异性。因此，本文的研究成果为用户在大脑游戏中的体验研究提供了基础。另外，我们利用这些知识成功缩小了玩游戏过程中的用户反馈过程的复杂度。　　最后，基于上述研究成果，本文设计并实现了一种新的以用户认知为中心的数字游戏系统。该系统可以被用来给用户提供一种休闲式游戏体验，并且增强和评价他们的4种认知能力。