针对自闭症儿童的VR游戏治疗方法

喻斌 朱柯 吴开腾 阿力玛斯·伊力夏提

摘要：自闭症是一种严重的发展障碍疾病，患病儿童在性格上存在一定的执拗性，与人交流或是接触社会活动存在一定的障碍，由于游戏是儿童天性，使得游戏治疗在自闭症儿童干预治疗应用广泛。本文通过介绍自闭症患儿治疗研究现状，提出当代游戏治疗的优缺点，结合VR技术，介绍一种新的VR游戏治疗方法，以改善传统游戏治疗的条件，更加方便有效的对自闭症儿童进行治疗。

关键词：自闭症；游戏治疗；虚拟现实技术；VR游戏

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）11-0219-02

1 引言

自闭症如今已经成为当今最普通和高发的发展性障碍之一，患病儿童不能与正常儿童一样进行正常的社会活动以及平时的生活活动，对自身的发展和周围的人都会造成消极影响，当然，随着自闭症儿童的增加，人们越来越关注自闭症儿童的治疗。近年来，我国对自闭症儿童的治疗一般是采用游戏治疗法，该方法通过游戏的方式调动孩子的积极性，并通过与生活相关的游戏提升孩子在日常生活中的生活技能及语言、动作能力，潜移默化的影响孩子与人交往的能力。但单纯的游戏治疗法在医院的封闭空间进行，无法完全模拟现实生活中的场景，且游戏种类有限，会造成孩子的枯燥感，导致治疗效果比较缓慢。因此，寻求更适合的治疗方法尤为重要。

2 研究现状

目前，虽然医学科技快速发展，自闭症患儿受到越来越多的关注，然而，自闭症的致病原因依然没有完全公开，导致目前没有完全根治的治疗方法。为了使自闭症患儿不过度与社会脱节，促进患者与社会的正常交流，最常使用的干预措施包括游戏治疗、音乐治疗及药物治疗。

游戏治疗（Play therapy）是治疗师以游戏为交流媒介和沟通介质来矫正儿童心理行为障碍的一种治疗方法【1】，以轻松愉悦、患儿更容易接受的方式对自闭症儿童进行心理干预，引导其能够正常表达心理感受，如喜欢，厌恶等感受；也可通过游戏治疗帮助孩子模拟现实生活中的情景，更加自然愉快的训练孩子的生活技能，如认识交通工具，饭前洗手等；同时，在医生与孩子的游戏治疗中，潜移默化的锻炼自闭症儿童与他人相处交往的技能；还可通过智力游戏开发儿童的智力或是创新能力。正因如此，目前国内使用最多的治疗方式即为游戏治疗。

王敏佳等【2】对自闭症儿童在音乐疗法的基础上加用沙盘游戏研究表明，能进一步提高康复干预效果。赖雪芳等【3】发现结构式游戏疗法能有效提高考试焦虑儿童的学业自我效能感，降低考试焦虑水平；在吴小玲【4】的论述案例中，轻度孤独症患者小宇在与老师的游戏玩耍中，慢慢从喜欢独处到可以融入大家的游戏，恐惧心理以及对伙伴们的排斥心理也在慢慢消除。

游戏治疗在国内的应用越来越多，通过游戏治疗能够解放儿童天性，使刻板的障碍得以缓解，更加配合治疗师的治疗，但游戏治疗容易受到治疗条件及经济条件的限制，无法在现实生活中根据自闭症儿童自身条件购买、配置相关设备，无法结合生活中的各个真实场景进行治疗。虚拟现实技术能够通过软件与硬件创造逼真的环境，实现现实与虚拟的交互，能够弥补传统游戏治疗中的局限性。沙庆庆等【5】人通过unity制作出一款VR游戏，选取3名自闭症儿童进行测试，测试环境为虚拟现实房间，用传统的方式完成儿童个人信息的采集，采用儿童自闭症评定量表对其进行评估；分别进入测试房间进行960s的康复训练，采用摄像机进行记录，结果发现，相对于传统的康复训练，其注意力均有不同程度的提高，并均对VR游戏产生浓厚的兴趣；Hopkins等【6】利用一个虚拟化身表情来辅助自闭症儿童识别表情，提供眼神训练，改善社交能力；Charito【7】等营造出了包括卧室、客厅、浴室等的“家”的虚拟环境，训练一系列的日常基本活动能力，并记录下参与的自闭症儿童反应，该结果表明，虚拟显示技术有助于儿童将虚拟情景中的日常生活技能扩展到真实的生活中；Kandalaft等【8】通过构造模拟现实生活情境的虚拟环境，用来干预高功能自閉症患者的社会交往能力。Bernardini等【9】根据对自闭症儿童的真实调查结果，设计了一个用于培养自闭症儿童社交能力的严肃游戏ECHOES，用户可以在一个二维的花园场景中进行交互游戏。

本文将通过介绍设计思路，实现工具，技术路线等内容，提出一种利用虚拟现实技术打破传统治疗的VR游戏治疗方法。

3 方法设计

3.1 设计思路

笔者在上海市儿童医院的自闭症患儿治疗室实地调查中发现，自闭症患儿存在社会交往障碍，具体表现为一般不会主动与人进行交流；交流过程中有强烈的眼神逃避现象；日常行为及语言有一定的刻板性。在治疗过程中，患儿对音调元素比较敏感；能够短时间的接受看图识图等生活常识灌输的单调游戏治疗环节，但在治疗过程后期出现明显不配合现象，动作开始暴躁，出现哭闹等行为；大部分儿童对互动型游戏具有积极性，如打球接球游戏等。

为此，本文一方面拟通过虚拟现实技术对日常生活常识的游戏进行生动化，通过加入声音元素，动画设计等吸引患儿注意力，增加其配合度；另一方面，利用其对互动型游戏的积极性，增加游戏要素的多样性，在治疗过程中改善自闭症患儿对某种颜色或形状的强迫现象，以弱化其刻板性。

3.2 技术路线

本次VR游戏设计过程中，主要包含三个部分，即游戏场景设计，游戏角色设计及最后的交互实现。具体实现方案为：前期进行调查了解最适用于自闭症儿童的游戏类型，与上海儿童医院商讨设计游戏方案；之后进行游戏制作，主要采用unity软件，可同时借助3DSmax建模软件进行复杂环境建模，简单模型可在unity中实现，完成虚拟环境场景的搭建，并在unity中创建游戏角色，编写游戏程序，完成游戏的制作；接着一方面利用HTC Vive实现电脑平台的现实与虚拟的交互，完成游戏操作。技术流程如下图：

3.3 方案实例

此游戏场景为红绿灯路口，拟用来提升自闭症儿童的生活能力，通过构造虚拟的“真实”马路环境，增强使用的沉浸感。在虚拟环境中，包含畫着斑马线的公路，以及关键过街信号—红路灯，同时设计了舒适的草地，高矮不一的树木，起伏的山丘，训练目的地—“家”，即场景中的房子，以及重要的干扰因素“车”，训练的虚拟主人公—“动画人物”。

场景中添加通过添加脚本，控制虚拟主人公的动作，增加各种声音因素，模拟过马路的脚步及安全度过马路的欢呼音乐或马路失败的悲伤音乐及产生车祸的动画、撞击声等，更加生动的模拟各种场景下的反应，从而引导自闭症儿童如何安全穿过红绿灯路口。

4 讨论

由于自闭症患儿个体差异明显，因此没有适合于所有患儿和所有家庭的单一治疗模式【18】，必须根据每个儿童的智力、行为、症状、情绪等具体分析，因材施教。游戏治疗法是目前来说我国对自闭症儿童进行干预治疗最广泛使用的方法之一，游戏是儿童的天性，相较其他的常规的干预方法，能够更容易的被患儿接受，且众多研究表明，游戏治疗对患儿的社会交往能力、生活能力、智力等各方面都有一定程度的改善。但游戏治疗也是受条件限制最大的一种方法，我国目前来说，一般在室内进行游戏，对一些生活上的指导接受效果并不如在真实环境中治疗，但由于治疗条件及相关因素，无法达到理想效果。对此，利用VR技术的沉浸感，想象性及交互性，把真实环境放入虚拟场景中，并通过交互设备如实现生活一样进行控制，达到实体教学，因地制宜的效果，研究表明，VR游戏等对自闭症儿童的治疗有一定的效果。

考虑到目前交互设备一般为头戴式，可能会存在不适感，由于自闭症儿童的刻板性格，可能会有抗拒的可能，为此，我们需要在虚拟环境建模的高画面进行严格要求，以更加广泛的被患儿接受，使之得到更好的治疗效果。

参考文献：

[1] 王哲.游戏治疗儿童孤独症的心理学基础[J].中国民康医学，2012：2644-2652.

[2] 王佳敏，刘建新，罗庆华.等.沙盘游戏联合音乐疗法对自闭症患儿康复干预研究[J].中国地方病防治杂志，2017：232-233.

[3] 赖雪芳，章小雷，张利滨，等.短程结构式游戏疗法对12岁考试焦虑儿童学业自我效能感的干预研究[J].中国儿童保健杂志，2014（6）：979-982.

[4] 吴小玲.孤独症儿童及其游戏疗法[J].广州广播电视大学学报，2017（9）：18-20.

[5] 沙庆庆.面向自闭症儿童的虚拟现实游戏设计与开发[J].中国教育技术装备，2018（9）：37-40.

[6] Hopkins I， Gower M， Perez T， et al. Avatar Assistant： Improving Social Skills in Students with an ASD through a Computer-Based Intervention[J]. Journal of Autism and Developmental Disorders，2011：1543-1555.

[7] Charitos D，Karadanos G，Sereti E，et al. Employing Virtual Reality for Aiding the Organization of Autistic Children Behavior in Everyday Tasks[J].The 3rd International Conference on Disability Virtual Reality and Associated Technologies，2000： 147-152.

[8] Kandalaft M， Didehbani N ， Krawczyk D， et al. Virtual Reality Social Cognition Training for Young Adults with High-Functioning Austism[J]. Journal of Autism and Developmental Disorders，2013：34-44.

[9] Bernardini S， Porayska-Pomsta K， Smith T J. Echoes： An intelligent serious game for fostering social communication in children with autism[J]. Information Sciences， 2014：41-60.

【通联编辑：梁书】