楊明紅 楊振華 羅丹 胡蓉 湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

現(xiàn)狀上：因勞累過(guò)度，腦力消耗，精神衰弱，情緒急躁，壓力大等原因，中國(guó)人群中有30%存在失眠癥狀，超3 億人有睡眠障礙，其中成人占38.2%，學(xué)生緊追其后，而我國(guó)人群的睡眠質(zhì)量還在急劇下降，利用VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成一種模式環(huán)境，多源信息融合交互的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為系統(tǒng)仿真使人群沉浸到該環(huán)境中，從而改善睡眠質(zhì)量這一方面的研究還無(wú)人問(wèn)津，這也是此項(xiàng)目研究的意義所在。

關(guān)健詞：睡眠質(zhì)量 VR 虛擬環(huán)境 sleep disorder（睡眠質(zhì)量）

截止于目前為止，公司白領(lǐng)有占比60%左右存在睡眠問(wèn)題，老年人基本88.9%左右有睡眠問(wèn)題的出現(xiàn)，隨著時(shí)代與社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的青少年（學(xué)生也包括在內(nèi)）出現(xiàn)睡眠問(wèn)題，睡前的狀態(tài)，睡覺(jué)時(shí)的環(huán)境與睡后的影響因素都會(huì)影響到睡眠質(zhì)量，睡眠作息的混亂也是其中必不可缺的關(guān)鍵因素。

睡眠是人類(lèi)必不可少的一部分，日常生活中是我們不可缺少的，同時(shí)人們的健康也離不開(kāi)睡眠。睡眠質(zhì)量不佳會(huì)導(dǎo)致正常體力下降，難以集中注意力去面對(duì)白天遇到的事情或者要處理的事情，而且睡眠質(zhì)量長(zhǎng)期存在問(wèn)題的人（或者是睡眠障礙患者），會(huì)引起神經(jīng)衰弱，抑郁，焦慮等心理問(wèn)題。這嚴(yán)重影響了人們的正常生活。

市面上出現(xiàn)的解決睡眠問(wèn)題的方式目前只有安眠藥或者是褪黑素等一系列藥物，或者是中醫(yī)針灸等需要長(zhǎng)期接受治療的方式，這樣的方式對(duì)于時(shí)間充裕的老年人來(lái)說(shuō)當(dāng)然是可以的，但是對(duì)于時(shí)間急迫的青年人或者中年人來(lái)說(shuō)是不可長(zhǎng)期實(shí)施的，并且藥物的治療會(huì)引起更多不必要的問(wèn)題。

因此，市場(chǎng)上急需要出現(xiàn)一種在睡眠中就解決睡眠質(zhì)量問(wèn)題的方法，就目前情況來(lái)看，利用VR 虛擬環(huán)境的場(chǎng)景來(lái)模擬人們睡眠時(shí)所需要的環(huán)境（聲音、氣息等都可以模仿制造），影響睡眠的因素有睡前活動(dòng)，睡眠作息，睡眠環(huán)境，精神狀況。這些方式都是可以通過(guò)環(huán)境或者氣味來(lái)改變的，當(dāng)人類(lèi)所處的睡前環(huán)境是內(nèi)心所渴望的安逸舒適溫馨的狀況，聞到的氣味有舒緩神經(jīng)，放松身心的作用時(shí)，不僅進(jìn)入睡眠的時(shí)間會(huì)縮短，而且在睡眠的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)突發(fā)情況，所以在睡眠的過(guò)程中會(huì)持續(xù)睡眠，睡眠質(zhì)量也大大的提升。

美國(guó)是VR 技術(shù)最先的研究者和探索者，近期研發(fā)出的7D 技術(shù)取得了令人矚目的研究成果，英國(guó)VR 開(kāi)發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理，輔助設(shè)備（包括觸覺(jué)反饋）設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面在歐洲來(lái)說(shuō)是領(lǐng)先的，瑞典的DIVE 分布式虛擬交換環(huán)境等大多數(shù)國(guó)家在VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上都進(jìn)入了深入發(fā)展，中國(guó)在VR上還具有巨大的發(fā)展空間，前景十分可觀，國(guó)外的案列都帶來(lái)了完善的經(jīng)驗(yàn)。

VR 技術(shù)是一種協(xié)同工作虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，我國(guó)VR 技術(shù)已成為構(gòu)造虛擬樣機(jī)，分布式虛擬環(huán)境可使地理位置上分布不同的設(shè)計(jì)人員面對(duì)相同的虛擬設(shè)計(jì)對(duì)象，通過(guò)在共享的虛擬環(huán)境中協(xié)同的使用聲音和視頻工具等使多個(gè)參與者在一個(gè)共享的空間中相互交互，在虛擬環(huán)境中從事構(gòu)造和操作虛擬對(duì)象的活動(dòng)。本項(xiàng)目的研究設(shè)計(jì)需要解決的幾個(gè)基本內(nèi)容：

(1）找到睡眠質(zhì)量不同的人群，設(shè)計(jì)VR 虛擬環(huán)境場(chǎng)館仿真，從而引用相應(yīng)的環(huán)境，來(lái)提高人群的睡眠質(zhì)量；

(2）找到影響睡眠質(zhì)量的原因與影響因素，利用VR 技術(shù)的多感知性制定具有實(shí)踐性的方案去解決這這些問(wèn)題；

(3）找到適應(yīng)體驗(yàn)人群的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)現(xiàn)行為的系統(tǒng)仿真，讓體驗(yàn)者難辨VR 虛擬環(huán)境的真假程度。

下面是針對(duì)個(gè)人睡眠構(gòu)建的VR 虛擬環(huán)境操作活動(dòng)：

1.以自身為實(shí)驗(yàn)體（我在清新泥土香味，所處森林環(huán)境時(shí)會(huì)進(jìn)入睡眠）

在一個(gè)房間里，利用VR 虛擬環(huán)境機(jī)器模擬出森林的環(huán)境,當(dāng)然此時(shí)需要借助外物的輔助，綠植等擺放在房間中，放入香薰等一系列氣味源。

2.睡前活動(dòng)

睡前我所處的環(huán)境是我內(nèi)心所渴望的最佳睡眠環(huán)境，我睡前心態(tài)會(huì)很放松

3.睡眠作息

這一點(diǎn)需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)者來(lái)進(jìn)行調(diào)整（熬夜成型等可以調(diào)整時(shí)差）

4.睡眠環(huán)境與精神狀況

睡眠的過(guò)程中我能聽(tīng)見(jiàn)鳥(niǎo)叫（提前準(zhǔn)備），閉上眼睛時(shí)我是處于一種輕松愉悅的心態(tài)的，睡眠的過(guò)程中我也一直會(huì)聞到我內(nèi)心所需要或者所希望的氣息。

在這個(gè)過(guò)程中我入睡比以前會(huì)快，因?yàn)槲宜幁h(huán)境的原因，我一直保持著身體和頭腦都很放松的狀況，睡眠的過(guò)程中我一直會(huì)覺(jué)得很安心舒適，所以一直睡的很好，中途不會(huì)醒來(lái)（排除了外在原因），睡眠質(zhì)量通過(guò)運(yùn)動(dòng)手表檢測(cè)是非常良好的，深睡眠時(shí)間很充裕。

為此，該項(xiàng)目就是要設(shè)計(jì)實(shí)施以下內(nèi)容：

(1）研究不同層次睡眠質(zhì)量的人群分布。了解這些人群的主要分布情況，分析目前所知人群中性別,年齡層次,從事行業(yè)分別所占的比例，了解影響睡眠質(zhì)量的原因與因素，了解VR 虛擬環(huán)境所能設(shè)計(jì)的方案；

(2）研究虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的運(yùn)用，以場(chǎng)館仿真為中心模擬出可配置方案；

(3）了解VR 虛擬環(huán)境可辨別真假的程度與其所投入的成本，研究各類(lèi)環(huán)境設(shè)計(jì)情況下VR 技術(shù)的運(yùn)用；

(4）研究VR 虛擬環(huán)境與睡眠質(zhì)量相結(jié)合后可實(shí)際應(yīng)用的方案。在常德市內(nèi)選取不同層次的人群（各10 人），進(jìn)行VR 虛擬環(huán)境改善睡眠質(zhì)量的實(shí)踐，通過(guò)了解體驗(yàn)者的睡眠質(zhì)量程度與影響睡眠質(zhì)量的原因,因素，從多感知方面進(jìn)行相應(yīng)的VR 環(huán)境設(shè)計(jì)，獲取體驗(yàn)者前后睡眠質(zhì)量的數(shù)據(jù)（三天左右）。

(5）如何解決VR技術(shù)上虛擬環(huán)境帶給體驗(yàn)者的真假程度，體現(xiàn)視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)，味覺(jué)，嗅覺(jué)一致進(jìn)入狀態(tài)的情況（借助輔助工具的擺設(shè)），獲取最大程度上的感知；

(6）如何滿(mǎn)足各類(lèi)體驗(yàn)者（因不同因素引起的睡眠質(zhì)量狀況）所需求的環(huán)境，如何配置出以最低的成本獲取的更佳的方案。

本研究旨在從環(huán)境上改變體驗(yàn)者的感知，創(chuàng)建主題睡眠館，從而使其改善睡眠的質(zhì)量，并利用VR 虛擬環(huán)境技術(shù)，去營(yíng)造各種環(huán)境，適應(yīng)各種人群。

在VR 虛擬環(huán)境下的睡眠質(zhì)量研究和設(shè)計(jì)分析中，我發(fā)現(xiàn)人類(lèi)的睡眠質(zhì)量最大影響因素除了外在強(qiáng)制的因素外（強(qiáng)制性熬夜），是睡眠環(huán)境占比較大，睡前所處于的環(huán)境越舒適，安逸，睡眠過(guò)程中會(huì)更加優(yōu)質(zhì)，模擬的虛擬環(huán)境與外在小因素的輔助，可以很大的幫助睡眠障礙者和睡眠不佳的人群解決睡覺(jué)問(wèn)題，改善睡眠時(shí)間與質(zhì)量。

希望在日后的發(fā)展中可以利用環(huán)境的構(gòu)造，制造出最適合人群的相對(duì)應(yīng)的睡眠環(huán)境，希望這一問(wèn)題能友善預(yù)防或者對(duì)矯正睡眠提供最大價(jià)值的幫助。