摘要：為了解決需要醫(yī)生參與的傳統(tǒng)上肢功能評估不利于居家康復(fù)且不具有生態(tài)效度，同時(shí)由于評估缺乏趣味性不易喚醒患者的覺醒水平與情緒狀態(tài)的問題。從人－信息－物理系統(tǒng)（Human-cyber-physical system，HCPS）的角度出發(fā)分析智能康復(fù)的發(fā)展過程和重要特征，并結(jié)合游戲化設(shè)計(jì)方法與心流理論構(gòu)建上肢功能評估體感游戲的設(shè)計(jì)方法。得到深化心流結(jié)果的動(dòng)態(tài)元素設(shè)計(jì)方法、打造心流條件的機(jī)制元素設(shè)計(jì)方法、保持連續(xù)心流體驗(yàn)的組件元素設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)踐。為上肢功能評估體感游戲設(shè)計(jì)提供了新思路，新方法，新形式。

關(guān)鍵詞：人－信息－物理系統(tǒng)；老年人；功能評定；心流理論；游戲化

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）15-0147-04

引言

腦卒中又稱中風(fēng)，有著極高的發(fā)病率和致殘率，隨著人口老齡化，每年有1300 萬新的卒中患者，近75% 的患者患有不同程度的功能障礙[1]，其中50%—70% 的幸存者在卒中后仍然存在患側(cè)上肢功能的缺失，嚴(yán)重影響其日常生活能力和社會(huì)參與能力[2]。腦卒中會(huì)發(fā)生在任何年齡階段的人身上，但主要患者為老年人，55 歲后的每十年，男性和女性的中風(fēng)率都會(huì)增加一倍[3]。上肢功能評估作為腦卒中患者在康復(fù)期間進(jìn)行治療的前提，貫穿康復(fù)始終，沒有有效的評估結(jié)果便不能進(jìn)行適當(dāng)?shù)目祻?fù)訓(xùn)練與治療。傳統(tǒng)的上肢功能評估需要在治療師的參與下于醫(yī)院或者康復(fù)所進(jìn)行，該評估環(huán)境與實(shí)際生活環(huán)境不同，評估結(jié)果不具有生態(tài)效度，同時(shí)，傳統(tǒng)的上肢功能評估缺乏趣味性，不易喚醒患者的覺醒水平、情緒狀態(tài)，甚至對枯燥的評估內(nèi)容失去興趣[4]。因此，從人－信息－物理系統(tǒng)的視角出發(fā)，將用戶空間、物理空間、信息空間相融合，充分考慮老年用戶的特征，提升評估體驗(yàn)，使老年人積極主動(dòng)地參與有效、有趣的上肢功能評估具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、傳統(tǒng)康復(fù)向智能康復(fù)的演進(jìn)

人－ 信息－ 物理系統(tǒng)（Human-cyber-physical system，HCPS）的概念一方面可以系統(tǒng)地解釋某個(gè)領(lǐng)域逐漸向智能化發(fā)展的原理，另一方面也強(qiáng)調(diào)了向信息化邁進(jìn)過程中“以人為本”理念的重要性[5]。從HCPS 的視角出發(fā)，縱觀康復(fù)領(lǐng)域，也是一個(gè)從人－物理系統(tǒng)（Human-physical system，HPS）與信息－物理系統(tǒng)（Cyberphysicalsystem，CPS）向HCPS 發(fā)展的過程，具體的變化內(nèi)容如圖1 所示。

隨著康復(fù)領(lǐng)域內(nèi)用戶空間設(shè)計(jì)、物理空間設(shè)計(jì)、信息空間設(shè)計(jì)的水平不斷提高，融合能力不斷增強(qiáng)，傳統(tǒng)康復(fù)正逐漸向智能康復(fù)演進(jìn)，過程中主要有以下特點(diǎn)：

1. 康復(fù)內(nèi)容從標(biāo)準(zhǔn)化到個(gè)性化。傳統(tǒng)的康復(fù)內(nèi)容往往使用標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的物理康復(fù)設(shè)備或者康復(fù)動(dòng)作，智能傳感技術(shù)、通信技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為患者的個(gè)性化康復(fù)提供了新選擇。

2. 康復(fù)內(nèi)容從周期變化到動(dòng)態(tài)變化。傳統(tǒng)的康復(fù)往往需要一個(gè)較長的周期后再行變化，在醫(yī)生的判斷下才可以對康復(fù)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，智能康復(fù)系統(tǒng)則可以通過對患者生理信號的實(shí)時(shí)獲取，動(dòng)態(tài)調(diào)整康復(fù)內(nèi)容。

3. 康復(fù)場景從面對面到遠(yuǎn)程。傳統(tǒng)的康復(fù)評估過程大多需要患者來到醫(yī)院或者康復(fù)院，在專業(yè)醫(yī)生的幫助下使用昂貴的設(shè)備進(jìn)行，智能康復(fù)系統(tǒng)可以通過便攜的可穿戴設(shè)備，價(jià)格適中的傳感設(shè)備進(jìn)行功能評估，具備社區(qū)康復(fù)與家庭康復(fù)的基本條件。

4. 康復(fù)評估維度從一維到多維。傳統(tǒng)的評估主要依據(jù)醫(yī)生的主觀定性判斷，隨著物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的不斷升級，評估維度不斷增加，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多維評估。

5. 康復(fù)形式從單一變?nèi)の?。傳統(tǒng)康復(fù)過程單一、枯燥，智能康復(fù)系統(tǒng)在信息系統(tǒng)、物理系統(tǒng)的幫助下，可以發(fā)揮以用戶為中心、以人為本的設(shè)計(jì)理念，為康復(fù)領(lǐng)域提供了更多的載體，虛擬現(xiàn)實(shí)、體感交互、游戲化等技術(shù)方式與設(shè)計(jì)手段均被運(yùn)用到康復(fù)系統(tǒng)中。

綜上所述，康復(fù)領(lǐng)域的HCPS 具有個(gè)性化、實(shí)時(shí)化、輕便化、多維化、趣味化的特點(diǎn)，對提高患者的康復(fù)效果與康復(fù)積極性均有重要意義。

二、游戲化設(shè)計(jì)與心流理論概述

（一）游戲化設(shè)計(jì)：游戲化，也被稱為游戲化技術(shù)，其概念不僅限于廣義上對游戲的定義，更多被定義為在非游戲環(huán)境中使用游戲設(shè)計(jì)元素，通過機(jī)制來激勵(lì)和吸引終端用戶的設(shè)計(jì)方法[6]。凱文·韋巴赫（Kevin Werbach）在他的著作《游戲化思維》中用金字塔圖形，以抽象程度為邏輯，將動(dòng)力、機(jī)制、組件元素自上而下地進(jìn)行了闡述，以利于游戲化設(shè)計(jì)的構(gòu)建，被稱為DMC 金字塔模型，如圖2。動(dòng)態(tài)元素是游戲化系統(tǒng)中最高級別的概念元素，以隱性的方式保障用戶使用流程的連貫。其次，機(jī)制元素是游戲化系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)用戶產(chǎn)生行動(dòng)的元素，例如，用戶想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)、帶來不確定結(jié)果的運(yùn)氣、進(jìn)展的實(shí)時(shí)反饋、可獲取的資源、某種行動(dòng)后可獲得的獎(jiǎng)勵(lì)。最后，組件元素是游戲化系統(tǒng)中最底層、最表面的元素，往往可以被用戶直接感知到，例如游戲化系統(tǒng)中常見的積分、徽章、等級、頭像、排行榜、戰(zhàn)斗回合、組隊(duì)等內(nèi)容。

（ 二） 心流理論： 心流理論是積極心理學(xué)家MihalyCsikszentmihalyi 關(guān)注“人們在什么時(shí)候最幸福”這個(gè)問題時(shí)提出的，具體指用戶全身心投入到某項(xiàng)活動(dòng)中，獲得一種深層沉浸體驗(yàn)，進(jìn)而獲得滿足感與掌握感的內(nèi)心感受。用戶心流體驗(yàn)時(shí)的精神狀態(tài)高度集中，不受其他因素干擾，僅對目標(biāo)活動(dòng)產(chǎn)生反應(yīng)[7]。心流產(chǎn)生的過程中由條件、體驗(yàn)、結(jié)果3 類因素組成，共9 個(gè)因素構(gòu)成，具體包括：明確清晰的目標(biāo)、任務(wù)挑戰(zhàn)與個(gè)人技能相匹配、有價(jià)值的即時(shí)反饋、行動(dòng)與意識的融合、注意力的高度集中、潛在的控制感、失去自我意識、時(shí)間感的變化、發(fā)自內(nèi)心的參與感[8]。

（三）游戲化設(shè)計(jì)在康復(fù)評估領(lǐng)域應(yīng)用的意義：康復(fù)評估過程對患者來說，往往是漫長、痛苦、枯燥地重復(fù)執(zhí)行評估動(dòng)作，無法及時(shí)看到評估結(jié)果，所以患者很容易失去耐心，并在過程中產(chǎn)生疲憊感，對評估無法產(chǎn)生興趣[9]。游戲化設(shè)計(jì)作為一種增加價(jià)值的方式，更具有激勵(lì)性，可以幫助個(gè)人克服內(nèi)部障礙，如焦慮、挫折的情緒，讓用戶參與到愉悅的、互動(dòng)的情境中，以尋求改善患者的臨床狀態(tài)。

三、HCPS視角下基于心流理論的上肢功能評估體感游戲設(shè)計(jì)方法

從HCPS 的視角出發(fā)，根據(jù)心流體驗(yàn)不同階段的特征因素，結(jié)合上肢功能障礙老年用戶群體的生理與心理特征，提出上肢功能評估體感交互游戲元素的設(shè)計(jì)策略，旨在為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)可靠的評估結(jié)果與積極興奮的評估體驗(yàn)，如圖3。在用戶空間內(nèi)，可以完成DMC3 層金字塔模型中的動(dòng)態(tài)元素設(shè)計(jì)與機(jī)制元素設(shè)計(jì)，在信息空間與物理空間內(nèi)可以完成組件元素的設(shè)計(jì)。

（一）動(dòng)態(tài)元素設(shè)計(jì)，延長深化的心流效果：游戲化設(shè)計(jì)中的動(dòng)態(tài)元素可以促使用戶主動(dòng)且深度地參與評估，并提高系統(tǒng)黏性，產(chǎn)生再次評估的動(dòng)機(jī)，而非往復(fù)、枯燥地進(jìn)行評估。良好的動(dòng)態(tài)元素設(shè)計(jì)可以延長并深化心流的體驗(yàn)，從而導(dǎo)致失去自我意識、時(shí)間感的喪失、內(nèi)心參與感的產(chǎn)生。

1. 強(qiáng)調(diào)游戲使命感，提供有趣的游玩體驗(yàn)。通過設(shè)定清晰的目標(biāo)、有趣的背景，優(yōu)化機(jī)制與玩法，可以激發(fā)用戶興趣與使命感。同時(shí)，增加可玩性、豐富內(nèi)容、提高難度，使游戲更有趣且富有挑戰(zhàn)性。最終目標(biāo)是創(chuàng)造令人興奮且有意義的游戲體驗(yàn)，讓用戶享受并長期使用游戲進(jìn)行上肢功能評估。

2. 注重游戲的過程，產(chǎn)生主動(dòng)參與的動(dòng)機(jī)。為了創(chuàng)造引人入勝的游戲體驗(yàn)，用戶應(yīng)將重心放在游戲過程而非評估目的。通過設(shè)計(jì)游戲約束、調(diào)動(dòng)情緒、推進(jìn)進(jìn)展，激發(fā)用戶主動(dòng)參與和探索的動(dòng)機(jī)。同時(shí)，應(yīng)處理好游戲節(jié)奏，避免用戶失去興趣。這樣才能創(chuàng)造一個(gè)玩家愿意投入時(shí)間和精力的游戲化評估系統(tǒng)。

（二）機(jī)制元素設(shè)計(jì)，打造定制的心流條件：游戲化設(shè)計(jì)中的機(jī)制元素通過游戲系統(tǒng)內(nèi)容驅(qū)動(dòng)用戶產(chǎn)生行動(dòng)，一般以挑戰(zhàn)、隨機(jī)性、輸贏判斷、反饋形勢、資源分配、獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)、交易系統(tǒng)、組隊(duì)系統(tǒng)等形式幫助用戶在游戲化系統(tǒng)中不斷探索，長久留存。機(jī)制元素的設(shè)計(jì)與心流體驗(yàn)在事前階段的條件因素密切相關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)為用戶提供明確清晰的目標(biāo)、挑戰(zhàn)與能力相匹配、及時(shí)反饋的因素。

1. 簡單且容易犯錯(cuò)，提供適當(dāng)?shù)氖C(jī)會(huì)。老年人的認(rèn)知能力下降，對電子游戲接受度較低，使用過程中容易出現(xiàn)理解困難、操作困難、反應(yīng)不及時(shí)等問題。因此，在機(jī)制設(shè)計(jì)中應(yīng)避免過于復(fù)雜的情節(jié)與操作形式，但游戲也不應(yīng)過于簡單。應(yīng)為用戶提供適當(dāng)?shù)氖C(jī)會(huì)，促使其進(jìn)行多次嘗試，并加以提示和引導(dǎo)，讓用戶逐步提高技能和能力，獲得成就感與樂趣。

2. 營造積極的氛圍，強(qiáng)化競爭與合作關(guān)系。老年人隨著年齡增長，社會(huì)關(guān)系易發(fā)生轉(zhuǎn)變，渴望得到關(guān)注。因此，在游戲機(jī)制設(shè)計(jì)中應(yīng)增加對戰(zhàn)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方式，促進(jìn)老年人之間的競爭與合作，創(chuàng)造良性競爭的氛圍。在合作與競爭的游戲過程中，營造積極的評估氛圍，創(chuàng)造輕松愉悅的評估條件，減小康復(fù)過程中反復(fù)評估帶來的壓力。

3. 設(shè)定多階段任務(wù)，具備清晰明確的目標(biāo)。多階段任務(wù)可以幫助老年人逐步提高對游戲的理解程度，避免理解障礙和操作問題。任務(wù)目標(biāo)應(yīng)簡單明了，方便用戶理解和追求，讓用戶在系統(tǒng)中獲得樂趣和成就感。隨著使用時(shí)長的增加，用戶的參與度和理解度也會(huì)提高。

4. 動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)難度，滿足不同病情的條件。游戲難度應(yīng)符合用戶能力，過于簡單容易讓用戶感到無趣，過于難則容易失去耐性。老年人的上肢功能病情和身體素質(zhì)各不相同，需要通過數(shù)據(jù)獲取動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)評估任務(wù)難度，實(shí)現(xiàn)能力與挑戰(zhàn)相適配。用戶可以根據(jù)自身身體狀況選擇適合自己的評估任務(wù)，提高上肢功能評估游戲在老年人群體中的可用性和可玩性。

5. 游戲的獎(jiǎng)勵(lì)分級，長效喚醒參與積極性。獎(jiǎng)勵(lì)分級系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以根據(jù)用戶的游戲表現(xiàn)，將游戲結(jié)果分為不同的等級并給予不同的獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)可以是虛擬獎(jiǎng)勵(lì)或?qū)嵨铼?jiǎng)勵(lì)，例如游戲金幣、游戲道具、禮物等，具體應(yīng)根據(jù)老年人的興趣和需求進(jìn)行選擇。另外，獎(jiǎng)勵(lì)的設(shè)計(jì)同時(shí)應(yīng)該考慮到用戶長期參與的積極性，可以設(shè)置連續(xù)登錄、排行榜周期性刷新的機(jī)制。

6. 縮短反饋的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速多感官反饋。有價(jià)值的及時(shí)反饋是心流狀態(tài)的一個(gè)重要條件，在上肢功能評估的過程中，老年用戶需要獲得多樣的反饋才能讓用戶了解自己在游戲中的表現(xiàn)，后續(xù)將如何改進(jìn)自己的使用過程，提高自己的操作能力，反饋形式包括但不限于文字、聲音、圖片、視頻。

（三）組件元素設(shè)計(jì)，維持連續(xù)的心流體驗(yàn)：游戲化設(shè)計(jì)中的組件元素設(shè)計(jì)一般以最淺顯、最表面、最底層的游戲元素展現(xiàn)在用戶面前。良好的組件元素設(shè)計(jì)可以幫助用戶維持連續(xù)的心流體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)意識與行動(dòng)融合、注意力完全集中、具有潛在的主控感受，因此，從細(xì)節(jié)入手，提高老年人的上肢功能評估體驗(yàn)、評估效率，實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)積少成多的增長。

1. 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的記錄，提高評估的準(zhǔn)確程度。通過物理空間的智能信號獲取硬件與信息空間的實(shí)時(shí)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的記錄與分析，實(shí)現(xiàn)定性評估與半定量評估無法達(dá)到的準(zhǔn)確程度。

2. 反饋與行為聯(lián)系，減少非用戶控制反饋。反饋來源主要包含游戲本身、游戲角色、用戶行為等，將游戲的反饋與用戶的行為緊密相連，可以減少非用戶控制的反饋，提高老年用戶對游戲反饋的認(rèn)知和理解程度，提高其對游戲的滿意度。

3. 簡單的操作方式，多自由操作少做選擇。老年人大多數(shù)沒有接受過游戲訓(xùn)練，對游戲的操作不熟悉，因此，游戲的交互方式應(yīng)該簡單易懂，操作按鈕應(yīng)該清晰明了，不應(yīng)設(shè)置過多選項(xiàng)，避免老年人因?yàn)閺?fù)雜的選項(xiàng)而感到迷茫與不適。自由的操作方式提高了系統(tǒng)的可玩性、趣味性、易用性，可以讓用戶快速熟悉游戲，自由探索游戲。

4. 合適的輸入技術(shù)，提高用戶的主控感受。游戲應(yīng)讓老年用戶有強(qiáng)烈的自我掌握游戲的意識，防止用戶在游戲中失去方向和興趣。最好的方法是選擇合適的輸入技術(shù)，如觸摸屏、語音輸入和體感交互技術(shù)。觸摸屏技術(shù)可以通過觸摸和滑動(dòng)手指進(jìn)行操作，語音輸入技術(shù)可以通過簡單的語音口令控制游戲，而體感交互技術(shù)則可以通過深度相機(jī)、慣性傳感器等設(shè)備獲取用戶肢體信息進(jìn)行操作。

5. 舒適合理的界面，優(yōu)化用戶的視覺感受。游戲設(shè)計(jì)應(yīng)吸引老年用戶，讓他們沉浸其中，忽略周圍環(huán)境。界面應(yīng)簡潔清晰，避免復(fù)雜的設(shè)計(jì)和布局；按鈕應(yīng)大、清晰、易讀；顏色搭配應(yīng)合理，避免刺眼的顏色和配色方案；圖標(biāo)應(yīng)簡單明了；界面應(yīng)具有互動(dòng)性，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)和參與感。

6. 清晰的任務(wù)流程，快速地感知信息層級。為了提升游戲的可玩性和易用性，應(yīng)該設(shè)計(jì)引導(dǎo)性的教程，以幫助老年用戶快速掌握規(guī)則；設(shè)置任務(wù)清單，以幫助用戶快速了解任務(wù)目標(biāo)；展示進(jìn)度條，以幫助用戶了解游戲的進(jìn)度和完成情況；簡化游戲流程，盡可能減少用戶進(jìn)行確認(rèn)操作。

7. 小巧便攜的設(shè)備，滿足居家、社區(qū)康復(fù)。在醫(yī)療資源緊張的情況下，社區(qū)康復(fù)和居家康復(fù)的優(yōu)勢日益凸顯。在選擇輸入和輸出設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮它們是否小巧便攜，方便進(jìn)行評估；是否具有多功能性，以滿足不同的評估需求；是否智能化，以適應(yīng)老年人的不同狀況，提高評估準(zhǔn)確性；是否舒適，以滿足老年人的生理特點(diǎn)，提供舒適的評估體驗(yàn)。

四、上肢功能評估體感交互游戲設(shè)計(jì)實(shí)踐

根據(jù)上一節(jié)提出的設(shè)計(jì)方法，采用迭代式的敏捷開發(fā)模型進(jìn)行上肢功能評估體感游戲設(shè)計(jì)實(shí)踐，游戲名為《貓捉老鼠》。

（一）產(chǎn)品定義及價(jià)值分析：首先運(yùn)用“5W1H”分析法對產(chǎn)品進(jìn)行定位——WHO：完成在醫(yī)院的緊急康復(fù)后需要出院居家康復(fù)的上肢功能障礙患者；WHAT：基于體感交互技術(shù)的上肢功能評估游戲；WHEN：居家康復(fù)期間需要評估階段性結(jié)果時(shí)；WHY：讓患者足不出戶在家進(jìn)行上肢功能評估，同時(shí)通過游戲化的方式喚起患者的積極情緒主動(dòng)參與；WHERE：家、社區(qū)；HOW：通過Azure Kinect 實(shí)現(xiàn)自然的體感交互，獲取患者在游戲過程中的骨骼數(shù)據(jù)，游戲結(jié)束后進(jìn)一步計(jì)算評估結(jié)果并反饋給患者。

產(chǎn)品的核心價(jià)值是產(chǎn)品的必備型價(jià)值，在本次設(shè)計(jì)實(shí)踐中包括有效的上肢評估功能、系統(tǒng)可用性，若這一部分未得到滿足，用戶的滿意度會(huì)大幅度下降。實(shí)驗(yàn)表明，本設(shè)計(jì)提出的評估指標(biāo)在不同程度上與傳統(tǒng)上肢功能評估結(jié)果顯著相關(guān)，并且通過比較上肢功能障礙老年人與非上肢功能障礙老年人的游戲結(jié)果，存在顯著差異，滿足有效評估上肢功能的需求。此外，用戶完成實(shí)驗(yàn)后，被要求填寫可用性量表。30 名用戶的評分均值為85.33，可用性評級為B，形容詞等級為優(yōu)秀，在可接受范圍內(nèi)，說明本設(shè)計(jì)可以使用戶正確理解功能，快速上手使用。

產(chǎn)品的次級價(jià)值是用戶期望產(chǎn)品所具備的價(jià)值，評估過程的有趣程度，評估過程的舒適感、滿足感等，這一部分與用戶滿意度呈線性相關(guān)。通過問卷與訪談?wù){(diào)研發(fā)現(xiàn)60% 的老年用戶表示喜歡以貓捉老鼠的主題，此主題貼近生活、帶有緊張刺激感。在實(shí)驗(yàn)后的問卷結(jié)果中也發(fā)現(xiàn)，游戲體驗(yàn)量表的平均分為4.279，各項(xiàng)指標(biāo)均值均大于3，且回收的量表中未出現(xiàn)低于3 的測試結(jié)果，因此本設(shè)計(jì)在提高趣味性與滿意度的方面有一定正向說服力。

產(chǎn)品的增值價(jià)值是產(chǎn)品的魅力型價(jià)值，如界面美觀程度、游戲的社交機(jī)制等，這一部分的需求如果被滿足，滿意度會(huì)大幅度提升。本游戲?yàn)橛脩粼谏鐓^(qū)范圍內(nèi)提供了排名功能，增加了競爭機(jī)制，強(qiáng)化競爭關(guān)系，提高用戶進(jìn)行康復(fù)評估的積極性。與此同時(shí)，通過提供明顯的指示與提示，大字體與高對比度的界面設(shè)計(jì)滿足老年人的魅力型需求。

（二）設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)與實(shí)踐細(xì)節(jié)：該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性在于充分考慮用戶空間的同時(shí)，將信息空間與物理空間的設(shè)計(jì)深度融合，進(jìn)而提高患者進(jìn)行上肢功能評估的用戶體驗(yàn)，改善患者評估的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。

從上肢功能評估體驗(yàn)來講，本設(shè)計(jì)具有更高的可視化程度，通過清晰醒目的界面設(shè)計(jì)將采集到的信息及時(shí)反饋給患者，讓患者更加清晰地認(rèn)識到自己的康復(fù)評估狀態(tài)；本設(shè)計(jì)具有更好的沉浸感與體驗(yàn)感，通過軀體動(dòng)作與物理設(shè)備進(jìn)行交互，以輕松的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)上肢功能評估；本設(shè)計(jì)具有趣味性與娛樂性，更容易讓患者沉浸其中，讓患者完成評估并建立康復(fù)目標(biāo)，提供了多樣性的支持。從上肢功能評估效果來講，本設(shè)計(jì)更利于居家康復(fù)與社區(qū)康復(fù)，體感交互技術(shù)的使用保證了系統(tǒng)有效性與低成本的基礎(chǔ)上更具有可操作性與自由度；本設(shè)計(jì)相比于醫(yī)生與康復(fù)師的主觀評估，具有較少的主觀評價(jià)，評估結(jié)果更具有客觀性。

將從以下5 點(diǎn)闡述設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，并將HCPS 視角下基于心流理論的上肢功能評估體感游戲設(shè)計(jì)方法付諸實(shí)踐。

1. 目標(biāo)清晰的游戲使命：游戲的背景是老年人用戶扮演一只優(yōu)秀的看家貓，需要?jiǎng)邮肿ゲ都抑械睦鲜?，按要求抓住的老鼠越多，成績越好，簡單且貼合實(shí)際的游戲劇情，老年人用戶理解成本較低，不需要反復(fù)學(xué)習(xí)，可以極大范圍地適用于55 歲以上的老年群體。

2. 簡單易錯(cuò)的游戲機(jī)制：游戲機(jī)制如圖4 所示，用戶需要控制角色，盡量沿著路徑行進(jìn)，觸碰到老鼠后，需要在范圍內(nèi)保持5 秒方可成功抓捕，游戲機(jī)制簡單，但是隨著關(guān)卡的增加，難度逐漸提升，具體體現(xiàn)在可用時(shí)間的減少與抓捕范圍的縮小，用戶在過程中易犯錯(cuò)，可以促使其進(jìn)行多次嘗試。在犯錯(cuò)時(shí)通過多通道的快速反饋，使用戶能夠逐漸提高游戲技巧與上肢功能，在游戲中不斷獲得樂趣。

3. 自然交互的操作方式：在物理系統(tǒng)中選擇Azure Kinect 作為輸入設(shè)備，其具有100 萬像素的深度傳感器，同時(shí)具有精密的計(jì)算機(jī)視覺模型，可以用來跟蹤和監(jiān)視運(yùn)動(dòng)動(dòng)作與整體形態(tài)。游戲內(nèi)的全部交互操作均不需要鼠標(biāo)鍵盤，如圖5 所示，通過自然的體感交互方式，給予了用戶主觀控制游戲的感受，讓用戶快速熟悉游戲，自由探索游戲。

4. 喚醒情緒的獎(jiǎng)勵(lì)分級：當(dāng)用戶成功捕捉到路徑上的兩只老鼠并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)回到起點(diǎn)時(shí)，即視為游戲成功，并展示游戲成功的界面。如圖6 所示，在該界面中，會(huì)展示星級評分與漢語評價(jià)，其中三星代表十全十美，兩星代表超級棒，一星代表還不錯(cuò)，沒有星代表再接再厲。當(dāng)用戶未能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成游戲任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)將跳轉(zhuǎn)至游戲失敗界面，以此來提醒用戶失敗的可能性，并傳遞失敗原因的相關(guān)信息，以便用戶在后續(xù)游戲過程中加以注意，同時(shí)提供再來一次的按鈕，讓用戶有犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)。

5. 清晰易用的界面設(shè)計(jì)：為確保界面切換流暢且操作路徑便捷以提高游戲的易用程度。首先，游戲全部主流程均可在首頁發(fā)現(xiàn)入口，用戶使用路徑窄且長，減少用戶在游戲過程中過多進(jìn)行選擇，便于老年用戶的高效操作，具體游戲架構(gòu)見圖7。此外，游戲的細(xì)節(jié)元素采用字體大、顏色少、色塊分明、指引高亮的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行處理，如圖8。設(shè)計(jì)過程中注意界面的一致性原則，強(qiáng)化視覺反饋與聽覺反饋，極大減少了老年人用戶進(jìn)行評估過程中的認(rèn)知成本、學(xué)習(xí)成本與操作成本。

結(jié)論

從HCPS 的視角分析智能康復(fù)領(lǐng)域的演進(jìn)特點(diǎn)為上肢功能評估游戲的設(shè)計(jì)提供了新角度。將DMC 金字塔框架與心流理論相融合，在用戶空間內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)元素設(shè)計(jì)以延長心流效果，進(jìn)行機(jī)制元素設(shè)計(jì)以打造心流條件；在物理與信息空間，進(jìn)行組件元素設(shè)計(jì)，以維持連續(xù)的心流體驗(yàn)。從3 種不同元素的設(shè)計(jì)出發(fā)，提出了15 條設(shè)計(jì)方法，不僅可以提升用戶在上肢功能評估過程中的積極性，同時(shí)也可以提高游戲評估的準(zhǔn)確性。在老齡化、醫(yī)療資源緊張的時(shí)代背景下，從HCPS 視角出發(fā)，對上肢功能評估體感游戲進(jìn)行設(shè)計(jì)研究具有重要的理論與實(shí)踐意義。

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