一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统的制作方法

1.本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统。


背景技术：

2.虚拟现实是以仿真的方式为用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界，并通过辅助传感设备如头戴式显示器(hmd)、手柄、数据手套等，给用户提供一个可与该虚拟世界进行交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感，并进而获得思维及想象的自由。vr的3个最基本最突出的特征为：交互性、沉浸性、想象性，即所谓的“3i”特性，此种由计算机生成的虚拟世界，可以是对现实世界的再现，亦可以是展现构想中的世界，用户可借助听觉、视觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行仿真的交互。
3.孤独谱系障碍(autism spectrum disorder，asd)是一组起病于婴幼儿时期的全面性精神发育障碍，患病率逐年增加。临床特征主要表现为人际交往和互动模式异常，兴趣范围狭窄和活动内容局限。vr技术的沉浸性为asd治疗提供了内容可控的交流，互动性提供了反馈可测的互动，想象性提供了泛化的想象空间。
4.由于vr技术在asd儿童分解降低挫折和能力提升中的关键性阶段和作用，扩展现有社交训练单一环节，可以在前面增加接受性训练，后面增加泛化训练，从而突破接触性敏感阻碍。因此，亟需一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统，通过vr等场景下对场景化社交行为的观察、模仿、被动化反馈，用以实现自闭症儿童康复训练中学习各种认知和技能要素。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统，通过vr等场景下对场景化社交行为的观察、模仿、被动化反馈，用以实现自闭症儿童康复训练中学习各种认知和技能要素。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统，包括登录模块、游戏选择模、康复训练虚拟模块、康复训练完成模块和数据反馈模块：其中，
7.所述登录模块，用于在建立人机交互之后，显示登录界面及对应用于登录信息填写及确认的操作区域，并待响应用户对用于登录信息填写及确认的操作区域的操作之后，进一步对用户所填写的登录信息进行校核；
8.所述游戏选择模块，用于在校核用户所填写的登录信息通过后，显示多个难度等级的康复训练游戏选项及对应的操作区域，并待响应用户对某一难度等级的康复训练游戏选项的操作区域的操作之后，进入用户所选难度等级的康复训练游戏中；
9.所述康复训练虚拟模块，用于在用户所选难度等级的康复训练游戏中，通过预设
的动作捕捉工具对屏幕前的用户进行动作捕捉，并在动作捕捉成功时，显示动作图像及展示用户的当前动作状态，且进一步待用户通过相应的动作完成游戏之后，跳转至游戏结束界面以及保存游戏过程数据；
10.所述康复训练完成模块，用于显示游戏结束界面及对应用于结束游戏及继续游戏的操作区域，并待响应用户对用于结束游戏及继续游戏之中一个的操作区域的操作之后，根据用户相应的操作，重新进入所述游戏选择模块或退出并进入所述数据反馈模块；
11.所述数据反馈模块，用于展示用户结束游戏后的游戏过程数据，用以提供训练信息。
12.其中，还包括：游戏介绍模块；其中，
13.所述游戏介绍模块，用于在每一个难度等级的康复训练游戏选项的周边指定位置，均显示有对应的康复训练游戏介绍及操作区域，并待响应用户对某一难度等级的康复训练游戏介绍的操作区域的操作之后，出现所选康复训练游戏介绍及对应的游戏案例画面。
14.其中，还包括：游戏音效设置模块；其中，
15.所述游戏音效设置模块，用于在校核用户所填写的登录信息通过后，显示多个难度等级的康复训练游戏选项及对应的操作区域的同时，显示有用于对声音和界面颜色进行设置的多个设置按钮及对应的操作区域，并待响应用户对某一个设置按钮的操作区域的操作之后，根据用户相应的操作，对声音或界面颜色进行设置。
16.其中，还包括：系统帮助模块；其中，
17.所述系统帮助模块，用于在校核用户所填写的登录信息通过后，显示多个难度等级的康复训练游戏选项及对应的操作区域的同时，显示有用于介绍系统相关信息的帮助按钮及对应的操作区域，并待响应用户对帮助按钮的操作区域的操作之后，显示系统相关信息。
18.其中，所述人机交互为vr人机交互，并通过htc vive vive cosmos精英套装设备来实现。
19.其中，所述预设的动作捕捉工具为xbox one/s kinect 2.0。
20.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
21.本发明通过vr等场景下对场景化社交行为的观察、模仿、被动化反馈，一对一互动和多人互动，用场景和情节来实现自闭症儿童康复训练中学习各种认知和技能要素，从而达到从熟练掌握到跃跃欲试的“从能力到意愿”的提升，为后续的融合性训练做好充分的客观能力和主观意愿上的准备。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
23.图1为本发明实施例提供的一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统的结构示意图；
24.图2为本发明实施例提供的一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统的应用场景中登录界面的示意图；
25.图3为本发明实施例提供的一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统的应用场景中注册界面的示意图；
26.图4为本发明实施例提供的一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统的应用场景中游戏界面的示意图；
27.图5为从图4中的游戏界面进入到游戏介绍界面的示意图；
28.图6为从图4中的游戏界面进入到游戏的示意图；
29.图7为从图6中的游戏进入到游戏结束界面的示意图；
30.图8为从图7中的结束界面进入到数据反馈界面的示意图。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
32.如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统，包括登录模块1、游戏选择模2、康复训练虚拟模块3、康复训练完成模块4和数据反馈模块5：其中，
33.登录模块1，用于在建立人机交互之后，显示登录界面及对应用于登录信息填写及确认的操作区域，并待响应用户对用于登录信息填写及确认的操作区域的操作之后，进一步对用户所填写的登录信息进行校核；其中，人机交互为vr人机交互，并通过htc vive vive cosmos精英套装设备来实现；
34.游戏选择模块2，用于在校核用户所填写的登录信息通过后，显示多个难度等级(如简单、一般和困难等三个难度等级)的康复训练游戏选项及对应的操作区域，并待响应用户对某一难度等级的康复训练游戏选项的操作区域的操作之后，进入用户所选难度等级的康复训练游戏中；
35.康复训练虚拟模块3，用于在用户所选难度等级的康复训练游戏中，通过预设的动作捕捉工具(如xbox one/s kinect 2.0)对屏幕前的用户进行动作捕捉，并在动作捕捉成功时，显示动作图像及展示用户的当前动作状态，且进一步待用户通过相应的动作完成游戏之后，跳转至游戏结束界面以及保存游戏过程数据；
36.康复训练完成模块4，用于显示游戏结束界面及对应用于结束游戏及继续游戏的操作区域，并待响应用户对用于结束游戏及继续游戏之中一个的操作区域的操作之后，根据用户相应的操作，重新进入游戏选择模块2或退出并进入数据反馈模块5；
37.数据反馈模块5，用于展示用户结束游戏后的游戏过程数据，用以提供训练信息，以便进行效果评估以及展开后续工作。
38.其中，还包括：游戏介绍模块6；其中，
39.游戏介绍模块6，用于在每一个难度等级的康复训练游戏选项的周边指定位置，均显示有对应的康复训练游戏介绍及操作区域，并待响应用户对某一难度等级的康复训练游戏介绍的操作区域的操作之后，出现所选康复训练游戏介绍及对应的游戏案例画面。
40.在本发明实施例中，该系统还包括：游戏音效设置模块7；其中，
41.游戏音效设置模块7，用于在校核用户所填写的登录信息通过后，显示多个难度等级的康复训练游戏选项及对应的操作区域的同时，显示有用于对声音和界面颜色进行设置的多个设置按钮及对应的操作区域，并待响应用户对某一个设置按钮的操作区域的操作之后，根据用户相应的操作，对声音或界面颜色进行设置。
42.在本发明实施例中，该系统还包括：系统帮助模块8；其中，
43.系统帮助模块8，用于在校核用户所填写的登录信息通过后，显示多个难度等级的康复训练游戏选项及对应的操作区域的同时，显示有用于介绍系统相关信息的帮助按钮及对应的操作区域，并待响应用户对帮助按钮的操作区域的操作之后，显示系统相关信息。
44.如图2至图8所示，对本发明实施例提供的一种自闭症儿童康复训练虚拟现实系统的应用场景做进一步说明：
45.第一步、用户进入系统后既可以访问系统，第一次访问需要注册，选择“还未注册”即可进入注册页面，填写用户名和密码即可注册成功，跳转到登录页面，通过输入刚刚注册的用户名和正确的密码即可进入到系统首页中，如图2和图3所示。
46.第二步、在进入首页后，选择需要使用的难度等级的游戏。可以单击进入游戏介绍界面，也可以在首页右上角也有设置按钮，可以对声音，界面颜色进行设置，也可以点击首页右上角的帮助按钮，可以进入帮助界面，如图4所示。其中，在进入游戏介绍界面后，在左侧会出现游戏案例画面，右侧会出现游戏的介绍，可以通过顶部的难度按钮对游戏进行难度上的切换。在确认难度之后，点击“开始游戏”进入游戏，如果想换个游戏，可以单击“关闭游戏”跳转回“游戏选择界面”，单机“游戏帮助”可以进入到游戏帮助界面，查看游戏具体流程，如图5所示。
47.第三步、以“跳格子”游戏为例，在进入游戏后，kinect会对屏幕前的人物进行动作捕捉，捕捉成功后，在右下角会出现动作图像，展示用户现在的动作状态。人物需要跳到前方的毯子上来完成游戏，期间游戏会记录所需数据。如图6所示为游戏画面，右下加为动作捕捉后的真实人物3d实时建模。
48.第四步、在游戏结束后，跳转结束界面，如果还想继续进行其他游戏或增加游戏难度，可以单击“继续完成”；如果想结束单轮游戏可以单击“结束游戏”进入“结束反馈界面”，如图7所示。
49.第五步、如图8所示，用户结束游戏后，游戏将以图表形式等方式展示收集的关键性数据，为家长和辅助康复人员提供更加直观的训练信息，以便进行效果评估以及展开后续的治疗工作。
50.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
51.本发明通过vr等场景下对场景化社交行为的观察、模仿、被动化反馈，一对一互动和多人互动，用场景和情节来实现自闭症儿童康复训练中学习各种认知和技能要素，从而达到从熟练掌握到跃跃欲试的“从能力到意愿”的提升，为后续的融合性训练做好充分的客观能力和主观意愿上的准备。
52.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
53.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权
利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。