針對自閉癥兒童的VR游戲治療方法

喻斌 朱柯 吳開騰 阿力瑪斯·伊力夏提

摘要：自閉癥是一種嚴重的發展障礙疾病，患病兒童在性格上存在一定的執拗性，與人交流或是接觸社會活動存在一定的障礙，由于游戲是兒童天性，使得游戲治療在自閉癥兒童干預治療應用廣泛。本文通過介紹自閉癥患兒治療研究現狀，提出當代游戲治療的優缺點，結合VR技術，介紹一種新的VR游戲治療方法，以改善傳統游戲治療的條件，更加方便有效的對自閉癥兒童進行治療。

關鍵詞：自閉癥；游戲治療；虛擬現實技術；VR游戲

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）11-0219-02

1 引言

自閉癥如今已經成為當今最普通和高發的發展性障礙之一，患病兒童不能與正常兒童一樣進行正常的社會活動以及平時的生活活動，對自身的發展和周圍的人都會造成消極影響，當然，隨著自閉癥兒童的增加，人們越來越關注自閉癥兒童的治療。近年來，我國對自閉癥兒童的治療一般是采用游戲治療法，該方法通過游戲的方式調動孩子的積極性，并通過與生活相關的游戲提升孩子在日常生活中的生活技能及語言、動作能力，潛移默化的影響孩子與人交往的能力。但單純的游戲治療法在醫院的封閉空間進行，無法完全模擬現實生活中的場景，且游戲種類有限，會造成孩子的枯燥感，導致治療效果比較緩慢。因此，尋求更適合的治療方法尤為重要。

2 研究現狀

目前，雖然醫學科技快速發展，自閉癥患兒受到越來越多的關注，然而，自閉癥的致病原因依然沒有完全公開，導致目前沒有完全根治的治療方法。為了使自閉癥患兒不過度與社會脫節，促進患者與社會的正常交流，最常使用的干預措施包括游戲治療、音樂治療及藥物治療。

游戲治療（Play therapy）是治療師以游戲為交流媒介和溝通介質來矯正兒童心理行為障礙的一種治療方法【1】，以輕松愉悅、患兒更容易接受的方式對自閉癥兒童進行心理干預，引導其能夠正常表達心理感受，如喜歡，厭惡等感受；也可通過游戲治療幫助孩子模擬現實生活中的情景，更加自然愉快的訓練孩子的生活技能，如認識交通工具，飯前洗手等；同時，在醫生與孩子的游戲治療中，潛移默化的鍛煉自閉癥兒童與他人相處交往的技能；還可通過智力游戲開發兒童的智力或是創新能力。正因如此，目前國內使用最多的治療方式即為游戲治療。

王敏佳等【2】對自閉癥兒童在音樂療法的基礎上加用沙盤游戲研究表明，能進一步提高康復干預效果。賴雪芳等【3】發現結構式游戲療法能有效提高考試焦慮兒童的學業自我效能感，降低考試焦慮水平；在吳小玲【4】的論述案例中，輕度孤獨癥患者小宇在與老師的游戲玩耍中，慢慢從喜歡獨處到可以融入大家的游戲，恐懼心理以及對伙伴們的排斥心理也在慢慢消除。

游戲治療在國內的應用越來越多，通過游戲治療能夠解放兒童天性，使刻板的障礙得以緩解，更加配合治療師的治療，但游戲治療容易受到治療條件及經濟條件的限制，無法在現實生活中根據自閉癥兒童自身條件購買、配置相關設備，無法結合生活中的各個真實場景進行治療。虛擬現實技術能夠通過軟件與硬件創造逼真的環境，實現現實與虛擬的交互，能夠彌補傳統游戲治療中的局限性。沙慶慶等【5】人通過unity制作出一款VR游戲，選取3名自閉癥兒童進行測試，測試環境為虛擬現實房間，用傳統的方式完成兒童個人信息的采集，采用兒童自閉癥評定量表對其進行評估；分別進入測試房間進行960s的康復訓練，采用攝像機進行記錄，結果發現，相對于傳統的康復訓練，其注意力均有不同程度的提高，并均對VR游戲產生濃厚的興趣；Hopkins等【6】利用一個虛擬化身表情來輔助自閉癥兒童識別表情，提供眼神訓練，改善社交能力；Charito【7】等營造出了包括臥室、客廳、浴室等的“家”的虛擬環境，訓練一系列的日常基本活動能力，并記錄下參與的自閉癥兒童反應，該結果表明，虛擬顯示技術有助于兒童將虛擬情景中的日常生活技能擴展到真實的生活中；Kandalaft等【8】通過構造模擬現實生活情境的虛擬環境，用來干預高功能自閉癥患者的社會交往能力。Bernardini等【9】根據對自閉癥兒童的真實調查結果，設計了一個用于培養自閉癥兒童社交能力的嚴肅游戲ECHOES，用戶可以在一個二維的花園場景中進行交互游戲。

本文將通過介紹設計思路，實現工具，技術路線等內容，提出一種利用虛擬現實技術打破傳統治療的VR游戲治療方法。

3 方法設計

3.1 設計思路

筆者在上海市兒童醫院的自閉癥患兒治療室實地調查中發現，自閉癥患兒存在社會交往障礙，具體表現為一般不會主動與人進行交流；交流過程中有強烈的眼神逃避現象；日常行為及語言有一定的刻板性。在治療過程中，患兒對音調元素比較敏感；能夠短時間的接受看圖識圖等生活常識灌輸的單調游戲治療環節，但在治療過程后期出現明顯不配合現象，動作開始暴躁，出現哭鬧等行為；大部分兒童對互動型游戲具有積極性，如打球接球游戲等。

為此，本文一方面擬通過虛擬現實技術對日常生活常識的游戲進行生動化，通過加入聲音元素，動畫設計等吸引患兒注意力，增加其配合度；另一方面，利用其對互動型游戲的積極性，增加游戲要素的多樣性，在治療過程中改善自閉癥患兒對某種顏色或形狀的強迫現象，以弱化其刻板性。

3.2 技術路線

本次VR游戲設計過程中，主要包含三個部分，即游戲場景設計，游戲角色設計及最后的交互實現。具體實現方案為：前期進行調查了解最適用于自閉癥兒童的游戲類型，與上海兒童醫院商討設計游戲方案；之后進行游戲制作，主要采用unity軟件，可同時借助3DSmax建模軟件進行復雜環境建模，簡單模型可在unity中實現，完成虛擬環境場景的搭建，并在unity中創建游戲角色，編寫游戲程序，完成游戲的制作；接著一方面利用HTC Vive實現電腦平臺的現實與虛擬的交互，完成游戲操作。技術流程如下圖：

3.3 方案實例

此游戲場景為紅綠燈路口，擬用來提升自閉癥兒童的生活能力，通過構造虛擬的“真實”馬路環境，增強使用的沉浸感。在虛擬環境中，包含畫著斑馬線的公路，以及關鍵過街信號—紅路燈，同時設計了舒適的草地，高矮不一的樹木，起伏的山丘，訓練目的地—“家”，即場景中的房子，以及重要的干擾因素“車”，訓練的虛擬主人公—“動畫人物”。

場景中添加通過添加腳本，控制虛擬主人公的動作，增加各種聲音因素，模擬過馬路的腳步及安全度過馬路的歡呼音樂或馬路失敗的悲傷音樂及產生車禍的動畫、撞擊聲等，更加生動的模擬各種場景下的反應，從而引導自閉癥兒童如何安全穿過紅綠燈路口。

4 討論

由于自閉癥患兒個體差異明顯，因此沒有適合于所有患兒和所有家庭的單一治療模式【18】，必須根據每個兒童的智力、行為、癥狀、情緒等具體分析，因材施教。游戲治療法是目前來說我國對自閉癥兒童進行干預治療最廣泛使用的方法之一，游戲是兒童的天性，相較其他的常規的干預方法，能夠更容易的被患兒接受，且眾多研究表明，游戲治療對患兒的社會交往能力、生活能力、智力等各方面都有一定程度的改善。但游戲治療也是受條件限制最大的一種方法，我國目前來說，一般在室內進行游戲，對一些生活上的指導接受效果并不如在真實環境中治療，但由于治療條件及相關因素，無法達到理想效果。對此，利用VR技術的沉浸感，想象性及交互性，把真實環境放入虛擬場景中，并通過交互設備如實現生活一樣進行控制，達到實體教學，因地制宜的效果，研究表明，VR游戲等對自閉癥兒童的治療有一定的效果。

考慮到目前交互設備一般為頭戴式，可能會存在不適感，由于自閉癥兒童的刻板性格，可能會有抗拒的可能，為此，我們需要在虛擬環境建模的高畫面進行嚴格要求，以更加廣泛的被患兒接受，使之得到更好的治療效果。

參考文獻：

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[2] 王佳敏，劉建新，羅慶華.等.沙盤游戲聯合音樂療法對自閉癥患兒康復干預研究[J].中國地方病防治雜志，2017：232-233.

[3] 賴雪芳，章小雷，張利濱，等.短程結構式游戲療法對12歲考試焦慮兒童學業自我效能感的干預研究[J].中國兒童保健雜志，2014（6）：979-982.

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[5] 沙慶慶.面向自閉癥兒童的虛擬現實游戲設計與開發[J].中國教育技術裝備，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.

【通聯編輯：梁書】