李雨萱 王 玲 汪輝燁

（景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)信息工程學(xué)院 江西·景德鎮(zhèn) 333403）

0 引言

抑郁癥是一種常見(jiàn)的心理障礙，它會(huì)造成持續(xù)并顯著的情緒低落，被喻為精神病學(xué)中的感冒。近年來(lái)，隨著生活節(jié)奏的變快，越來(lái)越多的人患有或輕或重的抑郁癥。由世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界有大約3.5億抑郁癥患者，而這些抑郁癥患者中自殺而死的人每年達(dá)到80萬(wàn)，大約每40秒就有一人選擇輕生，這些數(shù)字都在表明抑郁癥患者正在遭受的苦難是巨大的。但接受有效治療的患者卻不到一半，許多國(guó)家得到有效治療的人更是不到百分之十。在中國(guó)，抑郁癥的防治形勢(shì)也是不容樂(lè)觀。抑郁癥的常用的治療方法有藥物治療和心理治療，對(duì)明顯有心理社會(huì)因素的抑郁癥發(fā)作病人，心理干預(yù)是非常重要的治療手段。通過(guò)VR游戲的娛樂(lè)性和趣味性，更能夠有效的對(duì)患者進(jìn)行心理干預(yù)。本研究主要討論如何制作一款VR游戲給抑郁癥患者提供輔助治療和有效干預(yù)。

1 研究現(xiàn)狀

現(xiàn)在VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在視頻、游戲領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。VR會(huì)讓人產(chǎn)生置身其中的代入感，給人帶來(lái)強(qiáng)烈的3D感官?zèng)_擊。VR虛擬技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它能讓用戶代入到這種環(huán)境中，更令人驚奇的是，用戶會(huì)沉浸其中，或許還會(huì)認(rèn)為這是真實(shí)存在的。本課題組致力于將該VR游戲作為抑郁癥患者與治療師間的交流媒介和溝通橋梁，用輕松愉快，更容易被接受的方式對(duì)患者進(jìn)行心理干預(yù)，來(lái)矯正患者的心理障礙。將現(xiàn)實(shí)生活融入該款游戲中，并設(shè)置不同的背景和角色，更易讓患者代入其中。

2 設(shè)計(jì)思路

VR游戲“reborn in the sun”的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含三個(gè)部分，即游戲場(chǎng)景設(shè)計(jì)，游戲角色設(shè)計(jì)及最后的交互實(shí)現(xiàn)。通過(guò)前期調(diào)查了解和查閱一些資料后我們選擇了偏活潑的顏色，如金黃、翠綠來(lái)描述物體，以使得玩家更能感受到游戲中的積極向上的氛圍，給他們心理上的慰藉和放松。之后在3d max中完成角色設(shè)計(jì)，比如說(shuō)這個(gè)角色爸爸，一個(gè)中年男人，他穿著西裝革履，會(huì)顯得很?chē)?yán)肅，但內(nèi)在溫柔細(xì)心。為了孩子，父親也漸漸從內(nèi)到外變得細(xì)心起來(lái)。這也是本小組一開(kāi)始商量好的爸爸性格，給予一種反差效果。并利用HTCVive實(shí)現(xiàn)電腦平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)與虛擬的交互，完成游戲操作。

“reborn in the sun”這款VR游戲的具體實(shí)現(xiàn)主要包含四個(gè)部分，即場(chǎng)景搭建與人物模型實(shí)現(xiàn)、游戲立體語(yǔ)音音效實(shí)現(xiàn)、npc語(yǔ)音系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及角色控制相關(guān)和交互實(shí)現(xiàn)。

3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 場(chǎng)景搭建與人物模型實(shí)現(xiàn)

本款游戲首先在C4D中對(duì)六張地圖（森林、沙灘、游樂(lè)園、草原、學(xué)校、家）以及各種人物模型（爸爸、媽媽、妹妹等）進(jìn)行構(gòu)建。在制作場(chǎng)景模型的過(guò)程中，拿沙漠地圖舉例，在頂視圖創(chuàng)建一個(gè)平面，之后在修改面板中，給面板添加置換修改器，在置頂修改器中添加一個(gè)漸變坡度貼圖，并將其拖到一個(gè)材質(zhì)球上，點(diǎn)擊實(shí)例確定。再添加漸變坡度顏色，黑白間隔，設(shè)置漸變類型為pong，之后增添迭代次數(shù)為2的渦輪平滑修改器。最后增添漣漪修改器，確定修改器的參數(shù)與振幅，并給沙添加一個(gè)材質(zhì)，背景給一個(gè)天空貼圖即可。最后用地形編輯器加入湖泊即可形成沙灘地圖。之后再加入一些預(yù)設(shè)置好的小場(chǎng)景（房屋、遮陽(yáng)傘），完善地圖。

在制作人物模型的過(guò)程中，要先了解一下骨骼和在人體上所能看到的骨點(diǎn)、肌肉線條布局，這樣能使模型看起來(lái)自然又美觀。還要將人體看作一個(gè)方塊，盡量讓所有的面都是四邊面，避免三邊面的產(chǎn)生，有意識(shí)地去降低模型的面數(shù)，毫無(wú)疑問(wèn)能節(jié)省渲染的時(shí)間。

之后創(chuàng)建一個(gè)八段球，使用對(duì)稱命令調(diào)整一下大致構(gòu)型，根據(jù)頭骨的形狀進(jìn)行布線，再通過(guò)x軸雕刻來(lái)雕出臉型以及臉的側(cè)弧度，臉部、體型雕刻同上。此外還可以使用zbrush進(jìn)行一些細(xì)節(jié)上的雕刻，使人物形象更為逼真，途中可使用shell修改器解決一些編程上的問(wèn)題。這里，我們的爸爸媽媽妹妹各有其人物特點(diǎn)，做出的模型要最大程度地表現(xiàn)出他們各自的人物魅力，使玩家對(duì)其產(chǎn)生好感。此外，人物模型可使用animator組件或使用骨骼模型創(chuàng)立幀動(dòng)畫(huà)。然后再進(jìn)行材質(zhì)的整合和渲染，展開(kāi)其UVW貼圖，這樣能使其可以更好得適配引擎，最后導(dǎo)出fbx文件，并用unity打開(kāi)，然后操作unity再對(duì)其進(jìn)行貼圖和光照、粒子渲染。

3.2 游戲立體語(yǔ)音音效實(shí)現(xiàn)

這里我們用web audio api來(lái)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)音頻和空間化音頻的處理。首先，我們將靜態(tài)音頻作為整個(gè)場(chǎng)景的背景音樂(lè)。如何實(shí)現(xiàn)靜態(tài)背景音效？

圖 1：Audio context代碼

3.3 npc語(yǔ)音系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

放置好人物模型，向場(chǎng)景模型放入npc(Non-Player-ControlledCharacter)，設(shè)置npc標(biāo)簽，之后加入一個(gè)合適的觸發(fā)器，各種形狀的都可。然后，創(chuàng)建一個(gè)GUI text，作為顯示npc對(duì)話的一個(gè)game object，這里暫時(shí)將它命名為we。最后重中之重的是腳本n.cs，用來(lái)控制npc對(duì)話。如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以將我們自定義的鼠標(biāo)指針替換原先存在的系統(tǒng)默認(rèn)的鼠標(biāo)指針，使其自動(dòng)地播放下去。這里加入的對(duì)話是音頻對(duì)話，不同于以往游戲直接將對(duì)話數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。

3.4 角色控制相關(guān)和交互實(shí)現(xiàn)

本款游戲支持HTC vive stream vr開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，這里我們使用VRTK-steamVR Unity Toolkit插件來(lái)實(shí)現(xiàn)角色的位移、觸碰、抓取等功能。比如togglegrab功能，表示抓取游戲?qū)ο?。插件還采用了簡(jiǎn)單激光指針，可以觀察發(fā)出光束位置的距離，也可用來(lái)判斷光束指向的方位。

常見(jiàn)的使用控制器事件來(lái)實(shí)現(xiàn)角色移動(dòng)的功能。我們還設(shè)置了基礎(chǔ)傳送器，改變x、z位置，保持y位置不變，這幫助玩家能快速地在各個(gè)地圖傳送。除此之外，我們還將手柄的模型換做手的模型，使情境更為逼真；創(chuàng)建了手的動(dòng)畫(huà)控制機(jī)，添加了各種交互動(dòng)作，并對(duì)動(dòng)畫(huà)的各種狀態(tài)進(jìn)行切換的各種條件進(jìn)行設(shè)置，配置各種參數(shù)。關(guān)于npc的移動(dòng)和交互，我們則是使用unity的自動(dòng)尋路導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)代理navmeshagent對(duì)npc和地形進(jìn)行處理，并生成npc的動(dòng)畫(huà)控制器來(lái)控制其在不同場(chǎng)景不同狀態(tài)時(shí)的動(dòng)作。

4 結(jié)語(yǔ)

雖說(shuō)每個(gè)患者的情況都各不相同，因此沒(méi)有適用于每個(gè)患者的單一的治療模式，目前在我國(guó)可以大面積進(jìn)行干預(yù)治療的方法中，電子游戲輔助治療是相較于其他常規(guī)的干預(yù)方法中更容易被患兒接受，通過(guò)許多的研究表明，電子游戲輔助治療對(duì)于患者的生活能力，智力以及社會(huì)交往能力等各方面都有一定程度的改善，但是游戲治療也是眾多干預(yù)治療中受條件限制最大的。對(duì)此，利用VR技術(shù)對(duì)抑郁癥患者的治療有一定的效果，VR技術(shù)是建立在虛擬的自然情景中，虛擬的自然情景需要設(shè)置虛擬的人物，并且將這些虛擬的人物制造一定的“直覺(jué)”和適當(dāng)?shù)谋砬榉磻?yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)與患者的日?；?dòng)，電子游戲輔助治療就是將患者置于這種虛擬的社交場(chǎng)景中接受治療。在這個(gè)過(guò)程中我們以3D模式讓抑郁癥患者與不同類型的人進(jìn)行交流與合作，這個(gè)直接有效的解開(kāi)了患者內(nèi)心的封閉，并且讓患者感受到了親情與友情，很好幫助消除患者的無(wú)助感和孤獨(dú)感，其次讓患者看到了不同的風(fēng)景，基本以綠色，開(kāi)闊的視野為主，舒緩了患者的心情，而且我們?cè)O(shè)計(jì)的小游戲難易程度適中，既可以讓患者多動(dòng)腦思考，也可以增加患者的自信心，讓患者更有興趣的玩下去。另外，我們的游戲涉及面較廣，有些玩家甚至可以從中找到該如何實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的方法。游戲中的日常任務(wù)可以幫助患者意識(shí)到自己平時(shí)應(yīng)該注意的一些問(wèn)題，從實(shí)際上幫助患者。若此項(xiàng)目對(duì)緩解和治療抑郁癥患者有一定作用的話，我們還可以將目光放向自閉癥等患者，設(shè)身處地地為他們制作一款符合他們情況的VR游戲。