王 懌

（南京信息工程大學(xué)傳媒與藝術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210044）

恐高癥的虛擬現(xiàn)實暴露療法設(shè)計

王 懌

（南京信息工程大學(xué)傳媒與藝術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210044）

目前，治療恐高癥比較有效的療法是暴露脫敏療法，其中虛擬現(xiàn)實暴露療法運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，讓患者沉浸于虛擬的高空環(huán)境中，通過反復(fù)逐步刺激，讓患者在虛擬環(huán)境中逐漸適應(yīng)并脫敏，最終得到治愈。虛擬現(xiàn)實暴露療法治療環(huán)境可控、風(fēng)險低、成功率高，是治療恐高癥的較好途徑和未來的發(fā)展趨勢。本文描述了虛擬現(xiàn)實暴露療法治療恐高癥的特點，提出利用虛擬現(xiàn)實治療恐高癥的設(shè)計方案，并指出虛擬現(xiàn)實暴露療法目前存在的問題。

恐高癥；暴露療法；虛擬現(xiàn)實

恐高癥，又名畏高癥。恐高反應(yīng)不同程度地存在于每個人身上，嚴(yán)重者對高處環(huán)境有著極其不合理的恐懼和擔(dān)心，在臨床上通常被診斷為恐高癥?？指甙Y具體表現(xiàn)為：患者處于高空環(huán)境時，視覺信息大幅度縮減，加上心理因素，導(dǎo)致人體平衡系統(tǒng)崩潰，產(chǎn)生即將要墜落的壓迫感而驚恐萬分，出現(xiàn)緊張恐懼、眩暈心慌、呼吸急促等癥狀。目前，在恐高癥的治療上，相對有效的是暴露脫敏療法，常用的暴露療法包括真實暴露療法、想象暴露療法和虛擬現(xiàn)實暴露療法?，F(xiàn)有的恐高癥療法，都是通過模擬真實情景，引發(fā)患者的焦慮反應(yīng)，在暴露環(huán)境中逐漸適應(yīng)并脫敏。其中，虛擬現(xiàn)實暴露療法是恐高癥治療的較好途徑,而且隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，這種療法必將成為未來的發(fā)展趨勢。

一、虛擬現(xiàn)實暴露療法的特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合了信息技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)等多種高新技術(shù)，通過對三維世界進(jìn)行模擬，得到一個逼真的、實時互動的三維環(huán)境。體驗者能夠通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備與虛擬環(huán)境進(jìn)行實時互動交流，通過極其自然的方式來感受虛擬環(huán)境對人體感知器官的刺激，包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等多種感官刺激，讓人們切身感受到一種“身臨其境”的體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、軍事、工業(yè)與教育等領(lǐng)域中。

虛擬現(xiàn)實具有沉浸感、交互性與構(gòu)想性三大特點。其特點對恐高癥治療起到了積極有效的幫助。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用到恐高癥治療中，具備如下三點優(yōu)勢。第一，虛擬現(xiàn)實暴露療法沉浸感強(qiáng)。例如高空往往風(fēng)大比較寒冷，患者可以通過佩戴的傳感設(shè)備感受高空大風(fēng)帶來的寒冷感覺，再加上逼真的虛擬現(xiàn)實畫面與音效，可以營造出令人身臨其境的高空環(huán)境，讓患者內(nèi)心深處認(rèn)為自己真實地處于高空環(huán)境中，可以迅速有效地引出患者的焦慮恐懼反應(yīng)，從而進(jìn)行暴露脫敏治療。第二，虛擬現(xiàn)實的交互性讓治療過程可控。通過對患者血壓、脈搏等生理指標(biāo)的測量，以及對患者面部表情、呼吸狀態(tài)和動作姿態(tài)等行為表現(xiàn)的觀察，治療師可以適時調(diào)整虛擬現(xiàn)實場景，如果治療過程中患者的生理指標(biāo)和行為表現(xiàn)正常，治療師可以讓虛擬情景的恐懼程度逐步加強(qiáng)，反復(fù)多次加深對患者的刺激，患者的緊張恐懼心理最終被緩解脫敏，如果患者的生理指標(biāo)超出正常范圍，行為表現(xiàn)失控，治療師可以隨時終止暫停治療。第三，虛擬現(xiàn)實不但可以構(gòu)想真實的環(huán)境，還可以隨意構(gòu)想客觀不存在的環(huán)境，針對特定人群患者構(gòu)想特定有效的環(huán)境。此外，虛擬現(xiàn)實暴露療法具有很強(qiáng)的安全性，在治療過程中，患者不會出現(xiàn)由于視覺眩暈等癥狀導(dǎo)致的意外墜落，給患者的生命安全提供了保障；虛擬現(xiàn)實暴露療法的成本低、效率高，患者可以多次反復(fù)地進(jìn)行虛擬現(xiàn)實暴露療法，實現(xiàn)最終治愈的目的。

二、虛擬現(xiàn)實暴露療法設(shè)計

虛擬現(xiàn)實越逼真，虛擬現(xiàn)實暴露療法的效果越明顯。虛擬現(xiàn)實暴露療法通過利用能夠搭建虛擬現(xiàn)實平臺與場景的游戲引擎，與虛擬現(xiàn)實頭盔、動作捕捉設(shè)備相結(jié)合，營造逼真的、令人恐懼的高空環(huán)境，實現(xiàn)治療的效果。

（一）游戲引擎搭建虛擬現(xiàn)實平臺與場景

游戲引擎可以讓設(shè)計師輕松簡單地構(gòu)建各類游戲、建筑動畫等內(nèi)容，是一款多平臺的游戲開發(fā)工具。許多游戲引擎，如Unity3D不但可以發(fā)布Windows系統(tǒng)的游戲，還可發(fā)布到IOS、Linux等操作系統(tǒng)環(huán)境中，甚至可以跨平臺地與手機(jī)、PS、XBOX360等設(shè)備無縫對接。虛擬現(xiàn)實場景在游戲引擎中進(jìn)行搭建。虛擬現(xiàn)實場景的逼真度越高，暴露療法的效果越明顯。虛擬現(xiàn)實場景應(yīng)當(dāng)模擬現(xiàn)實生活中最常出現(xiàn)的地域，例如電梯、高樓頂?shù)?。在搭建游戲場景時，極大降低患者在虛擬現(xiàn)實中體驗的安全感，可以令患者處于最恐懼的環(huán)境。在設(shè)計虛擬現(xiàn)實場景時，適當(dāng)?shù)丶尤氩环€(wěn)定因素有助于暴露療法的實施?？指甙Y患者在高空時，由于本能反應(yīng)，認(rèn)為自身無法做到百分之百的保護(hù)，因此不穩(wěn)定因素在虛擬現(xiàn)實場景中可極大降低患者的安全感。譬如，將虛擬現(xiàn)實場景設(shè)定于一個高空的透明電梯內(nèi)，電梯底部利用透明材質(zhì)附上冰裂貼圖。在游戲中，患者會認(rèn)為電梯有隨時碎裂的可能，因而產(chǎn)生了恐懼感。

游戲引擎成為了構(gòu)建用于恐高癥治療的虛擬現(xiàn)實暴露療法的較為理想的交互平臺。通過計算機(jī)語言的輔助，游戲引擎可與虛擬現(xiàn)實設(shè)備或體感交互設(shè)備相結(jié)合。如：虛擬現(xiàn)實頭盔、動作捕捉設(shè)備等。此類型游戲便是使用了游戲引擎作為了開發(fā)平臺，以計算機(jī)語言為橋梁，連接了虛擬現(xiàn)實頭盔、動作捕捉設(shè)備等交互設(shè)備，共同營造了逼真的效果，從而使人們獲得了更為直觀、身臨其境的感受，為恐高癥暴露療法提供了有利條件。

（二）虛擬現(xiàn)實頭盔增加視覺沉浸感

虛擬現(xiàn)實頭盔可大幅度地提升患者在虛擬現(xiàn)實中的沉浸感。通過此類設(shè)備，人們不再需要通過裸眼3D技術(shù)，便可直觀地感受在3D虛擬現(xiàn)實環(huán)境中最好的體驗。如今，市面上許多虛擬現(xiàn)實頭盔，如Oculus Rift、htc Vive等，都配備有陀螺儀，患者在進(jìn)行頭部轉(zhuǎn)動時，虛擬現(xiàn)實中所呈現(xiàn)的視角也會跟隨頭部的變化而變化。

視差是指在不同的兩個點上觀察同一個目標(biāo)所產(chǎn)生的方向差異。人眼利用視差可以獲得三維空間的感知，即通過視差角度與基線長度感知自身與被觀察物體之間的距離。虛擬現(xiàn)實頭盔具備兩個目鏡。在游戲引擎中制作虛擬現(xiàn)實場景時，利用SDK調(diào)節(jié)虛擬現(xiàn)實頭盔的左右目鏡視差，使患者在虛擬現(xiàn)實中所觀察到的對象互相產(chǎn)生距離感。距離感對營造高空環(huán)境十分必要。設(shè)計中，通過利用虛擬現(xiàn)實頭盔提供的SDK，將其與游戲引擎進(jìn)行連接。以O(shè)culus Rift為例，在游戲引擎中，Oculus Rift package自帶一個綁定了攝像機(jī)的膠囊碰撞器，此時膠囊碰撞器等同于玩家的頭部。因此，在進(jìn)行建模時，需通過調(diào)整把膠囊碰撞器綁定在人物模型中的頭部位置，再通過大小比例的縮放將視角與人眼視角調(diào)成一致。患者在進(jìn)行治療時，便可觀察到“自己”的手、腳等部位。這樣便增加了患者在虛擬現(xiàn)實中的沉浸感，提升了虛擬現(xiàn)實暴露療法實施的效率。

（三）手勢捕捉設(shè)備增加觸覺沉浸感

假手實驗是一個著名的感知實驗。被試一只真實的手被物體遮蓋藏起來，不出現(xiàn)在視野中，取而代之的是一只仿真的橡膠手。實驗人員通過同時利用毛刷刺激被試的手與橡膠手的相同位置，使被試產(chǎn)生同理心錯覺，認(rèn)為橡膠手就是自己的手。針對恐高癥治療的虛擬現(xiàn)實游戲通過利用體感交互設(shè)備增強(qiáng)患者在游戲中的沉浸感?；颊呃锰摂M現(xiàn)實設(shè)備配合體感交互設(shè)備，在外界的觸覺刺激下，獲得同理心錯覺，即自身與虛擬現(xiàn)實游戲內(nèi)的角色進(jìn)行了換位。同假手實驗原理，虛擬現(xiàn)實利用體感交互設(shè)備以及虛擬現(xiàn)實設(shè)備，讓患者出現(xiàn)同理心錯覺，增添患者的沉浸感，提升暴露療法的效率。手勢捕捉設(shè)備通過雙攝像頭定位手與手指在空間中的位置以及動作。在游戲引擎中，游戲主角（患者在游戲中的角色）模型在各個關(guān)節(jié)綁定好骨骼，頭部骨骼與虛擬現(xiàn)實頭盔進(jìn)行綁定，手部骨骼則與手勢捕捉設(shè)備進(jìn)行綁定。在現(xiàn)實生活中，人手與頭部在空間中的位置是互相關(guān)聯(lián)的。為了確保手部的位移能夠基于頭部的位置，在游戲制作中，需將手勢捕捉設(shè)備或用于捕捉手勢的攝像頭粘貼在虛擬現(xiàn)實頭盔上。在游戲中，由于游戲骨骼的作用，手部移動同時帶動附屬骨骼的運動。設(shè)計游戲時，通過調(diào)整、比對，在現(xiàn)實中相同位置安放在游戲中可觸碰的物體，讓玩家在游戲內(nèi)看得見也摸得著。上述游戲設(shè)計方法可大大增加游戲的交互性與沉浸感，提升患者同理心錯覺。

三、目前存在的問題和未來發(fā)展的方向

如今，虛擬現(xiàn)實在心理治療中已得到廣泛應(yīng)用。飛行恐懼癥、蜘蛛恐懼癥、蟑螂恐懼癥等都可以利用虛擬現(xiàn)實暴露療法得到治愈。虛擬現(xiàn)實暴露療法具備運營成本低、效率高、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢，在心理治療領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展空間。但是，由于虛擬現(xiàn)實暴露療法起步較晚，發(fā)展尚未成熟，還存在一些問題。

首先，虛擬現(xiàn)實暴露療法需配合虛擬現(xiàn)實頭盔一起進(jìn)行，不少使用者表示佩戴虛擬現(xiàn)實頭盔會產(chǎn)生頭暈的現(xiàn)象，醫(yī)學(xué)中稱之為“動暈癥”。頭暈的現(xiàn)象給抑郁癥治療帶來了諸多不便。在未來的發(fā)展中，用戶體驗將會成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展中應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素。其次，雖然虛擬現(xiàn)實暴露療法已被廣泛應(yīng)用于各類恐懼癥治療當(dāng)中，但是專門研究針對恐高癥治療的虛擬現(xiàn)實暴露療法的人員還很少，不少理論成果不具有足夠的說服力。國內(nèi)外應(yīng)當(dāng)制定相關(guān)戰(zhàn)略，發(fā)展專門從事研究針對恐高癥治療的暴露療法的研究人員，得出更具說服力的成果。最后，雖然虛擬現(xiàn)實暴露療法與傳統(tǒng)的暴露療法相比單次使用成本低廉，但是由于虛擬現(xiàn)實設(shè)備成本高昂，在國內(nèi)還尚未得到普及，使用虛擬現(xiàn)實暴露療法的研究、治療機(jī)構(gòu)少之又少。因此，如何降低虛擬現(xiàn)實設(shè)備成本也將成為今后研究需要解決的問題。

[1]楊軍,施旺紅等.跳傘新兵恐高反應(yīng)傾向與癥狀、自我和諧及狀態(tài)焦慮的相關(guān)研究[J].中國健康心理學(xué)雜志,2012,20(2):199-201.

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[3]閆京江,吳靈丹,孫弘進(jìn).運用虛擬現(xiàn)實暴露療法治療飛行恐懼癥的研究述評[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2007,(09):1372-1374+1382

王 懌（1993-），南京信息工程大學(xué)傳媒與藝術(shù)學(xué)院，藝術(shù)專業(yè)碩士，研究方向：虛擬現(xiàn)實。

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