虛擬現實電子心理沙盤游戲設計及研究

王佳新

摘 要 隨著虛擬現實技術的迅速發展與廣泛應用，人們逐漸認識到虛擬現實技術的發展潛力。越來越多的專家學者開始利用虛擬現實技術開展各學科方面的研究，其中在心理學上的研究尤為豐富[1-3]。心理沙盤游戲治療法則是眾多治療方案中相對普適和溫和的方法，若是將傳統沙盤治療同虛擬現實相結合，不僅能解決治療過程中可能產生的時間、空間上的問題，更可以利用虛擬現實的沉浸性使治療效果更加顯著。

關鍵詞 虛擬現實 游戲引擎 心理沙盤游戲

中圖分類號：TP311.53 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）03-0102-03

1 研究背景

隨著社會的發展，越來越多的人出現了心理健康問題，從兒童、青少年、大學生到進入職場的成年人，橫跨了各個年齡段以及各種行業，因此許多院校及企業都配有專門的心理咨詢室及心理咨詢師。心理沙盤游戲正是一種比較流行的心理問題解決方法，最近幾年，針對于各類人群的心理沙盤游戲在各相關單位的思想健康工作中貢獻突出。

心理沙盤游戲治療是一種以榮格心理學原理為基礎，由多拉·卡爾夫發展創立的心理治療方法。心理沙盤游戲是運用意象（積極想象）進行治療的創造形式，是“一種對身心生命能量的集中提煉”（榮格）。其特點是在醫患關系和心理沙盤的“自由與保護的空間”中，把沙子、水和沙具運用于意象的創建。心理沙盤中所表現的系列心理沙盤意向，營造出心理沙盤游戲者心靈深處意識和無意識之間的持續性對話，并由此而激發出治愈過程和人格（及心靈與自性的）發展。

心理沙盤游戲又稱箱庭療法，通過潛意識和意識在心理沙盤上的呈現來進行個體成長，目前被廣泛用于心理健康教育領域。在心理沙盤游戲的過程中，心理沙盤師為治療者創造一個安全與受保護的環境，治療者從沙具架上自由挑選沙具，在盛有細沙的特制箱子里自由地擺放、玩要，進行自我表現。通過在沙箱內擺放沙具，治療者塑造了一個與他（她）內在狀態相對應的心理世界，展現出一個美妙的心靈花園。心理沙盤游戲包含著天性的釋放與自性的整合，于是，也就能在心理沙盤游戲中得到治療與治愈的條件和機會。

心理沙盤游戲是積極想象的表現形式之一，有將軀體與心靈相聯系的潛在作用。它既是一種“自下而上”的身體療法，也是一種“自上而下”的心理療法。它既開啟了對重復性創傷體驗的容納與處理，同時，也使得最終涌現出真實的意象成為可能。沙子與沙具的實物性，與治療師時間和空間上的親密接觸以及心理沙盤中限定的空間，能夠穩固而有效地支持創傷幸存者當下的存在感，這對于創傷幸存者來說是一個挑戰。

虛擬現實技術所具有的沉浸性與交互性的特性，可以使治療者對于沙、水、沙具及沙盤這四大沙盤游戲療法要素的操控與感應更強，從而更好地展現他（她）的內心世界，使得治療師可以更加精準地去分析并幫助被治療者打開心結、走出創傷。而進行沙盤游戲的遠程性，可以幫助擴大各院校及企業的心理健康解決資源的最大化，虛擬現實技術可以創作出真實世界的環境效果，也可以創造出真實世界不存在的環境，例如夢境，被治療者完全沉浸在這個虛擬的夢境環境中不受外界干擾，被治療者的心理狀態完全受虛擬環境的影響。將虛擬現實技術應用到心理沙盤游戲治療中，拓展了心里沙盤游戲的常規模式，增加了心理沙盤游戲體驗，促進了被治療者的心理展現，幫助治療師更好地解讀和治療。使其無論是在心理沙盤游戲的理論研究，還是虛擬現實心理沙盤游戲的應用都有著廣泛的發展前景以及應用價值。

2 研究內容

第一部分：通過對虛擬現實技術以及其在心理治療上的應用和心理沙盤游戲的國內外的研究現狀分析，找到兩者的結合點，虛擬現實技術的技術特點在心理沙盤游戲的設計上是否有應用和發展的價值，探尋虛擬現實技術與心理沙盤游戲的結合是否具有理論和技術的可行性。

第二部分：首先，對心理沙盤游戲的機制進行深入研究，主要包含心理沙盤游戲的規格以及玩法規則、心理沙盤游戲的治療過程以及對心理沙盤游戲的沙盤作品分析。其次，建設一個純移動端的沙盤游戲作為初步實現虛擬沙盤設計構想同時也作為一個對比材料，在此基礎上對基于虛擬現實技術的沙盤游戲進行設計構想、游戲場景的構建以及游戲運行模式的分析。最后，對這款構想的虛擬現實心理沙盤游戲做特征分析，包括：心理學分析，即它所包含心理學的理論基礎和心理學的效應;數字技術的分析，即游戲的操控性、記錄性以及網絡特征;應用模式的分析，包括具體的應用環境、目標用戶等[4]。

第三部分：結合具體的技術實現純移動端和基于HTC+VRTRIX的虛擬現實心理沙盤游戲的設計。首先計劃游戲的設計邏輯流程，其次設計出游戲系統，包括功能、交互等。最終通過具體技術手段實現完整的虛擬現實沙盤游戲。

第四部分：從游戲應用的易用性以及用戶的體驗評估測試兩個方面對純移動端沙盤游戲和基于HTC+ VRTRIX的虛擬現實心理沙盤游戲相對于傳統沙盤治療進行對比評估測試，設計相關實驗，記錄并分析實驗結果。

2.1 預期達到的目標

1.實現純移動端沙盤游戲的靈活運用。

2.實現基于HTC+VRTRIX的虛擬現實心理沙盤游戲的設計開發，能夠成功進行對比。

3.得出實驗者對以上兩個治療形式和傳統治療形式的有效對比反饋。

2.2 關鍵技術研究與實現

移動端使用到建模軟件3DXS、C4D、Blend等實現對沙具的調整與貼圖;游戲制作引擎Unity對整體demo開始制作，包括背包系統以及利用Unity shader對沙子材質的實現及對沙子的各種操作。

第一步：象征性沙具模型的三維建模。

沙具，是沙盤游戲治療過程中，被治療者使用的類似于兒童玩具的微小模型，也是被治療者最下意識的思想及心理反應，是不用發聲的“言語”。被治療者可以通過各式各樣的沙具，在沙盤中表達各自的生活經歷和心理感受，并探索其原型和象征意義。[5]原則上講，沙具的種類和數量越多越好，涵蓋范圍越廣越好，這樣來訪者使用的沙具“詞匯”就越豐富，創造性越強。

沙具模型的三維建模是根據現有的沙具模型的外觀利用三維軟件進行重構。甚至因為是在虛擬空間中的沙具建模，可以實現許多現實生活中不曾有的沙具模型的創新，為現有沙具種類、表現形式產生創新的發展。本次實驗的沙具模型是應用于虛擬現實沙盤場景的一種數字模型技術。[6]所以傳統沙具模型的靜態結構，在三維重構的過程中可以加入相應的模型動畫，打破傳統模型靜態的局限性，從而豐富沙具語言。本文采用基于 3ds Max、C4D、Blend等建模平臺的建模技術。建模流程[7]如下：

1.數據收集和處理。對傳統的沙具模型進行拍攝六視圖，測量尺寸和相關的比例等。

2.單體建模。先從低精度建模開始，層層深入。在建模的過程中按照實際的尺寸進行，以增強模型的代入感，達到模型現實與虛擬差異的最小化。

3.附材質和貼圖。以增加真實性為目標，結合前期拍攝的素材和照片進行后期的處理，制作出最符合模型的材質貼圖。

4.模型優化。即對模型進行精簡處理，這樣可以減小移動平臺的硬件工作的壓力。

5.模型動畫錄制。根據模具自身做代表的內容進行相應的動作設計。

3ds Max的模型輸出與unity游戲平臺的模型輸出要求有差別。所以在建模完成之后還需將模型文件導入unity場景中。Unity3D支持多種外部導入的模型格式，但它并不是對每一種外部模型的屬性都支持。對于3ds Max模型支持的屬性包括：網格、材質、動畫以及骨骼等屬性。

第二步：沙盒主體沙子的材質創建。

如果說沙具的擺放是被治療者的無聲的“言語”，沙具是被治療者使用的“詞匯”，那么在整個沙盤游戲治療過程中還有一個至關重要的因素就是供這些言語得以正確表達的“語境”。為了不失去傳統沙盤心里治療中沙子操作的意義，盡量實現現實沙子的流動性以及肉眼觀察到的沙子材質不會產生太大的區別，在unity中采用shader中基礎的光照模型、紋理和透明效果等初級渲染效果，制作出逼真的沙子主體以及可以對沙子產生的一系列動作，都盡量考慮到具有分析意義的被治療者可能采取的行動，實現相關功能的技術實現。同時沙盒中下部的藍色底也是具有象征意義的沙盤游戲治療中經常代表的“水”元素，和傳統沙具有同樣的問題就是也是靜態的，無法完全代表流動的“水”，基于本次實驗的虛擬現實空間，同樣給了這一關鍵部分創新發展的空間，可以采取與模擬沙子材質相同的基于unity的shader功能，讓“水”的流動性得以體現，甚至可以加入到被治療者可能對其也產生一系列可以提供分析價值的操作[8-9]。部分關鍵代碼如下：

// Start is called before the first frame update

mainCam = Camera.main.GetComponent<Camera>（）;

GetComponent<Renderer>（）.material.mainTexture = rt;

DrawDefault（）;

//rt0 = new RenderTexture（rt.width， rt.height， 32， rt.graphicsFormat）;

//rt0.Create（）;

public void DrawDefault（）{

RenderTexture.active = rt;

GL.PushMatrix（）;

GL.LoadPixelMatrix（0， rt.width， rt.height， 0）;

Rect rect = new Rect（0， 0， rt.width， rt.height）;

Graphics.DrawTexture（rect， defaultImg）;

GL.PopMatrix（）;

RenderTexture.active = null;

public void DrawAt（float x， float y）{

int dx = （int）（x * rt.width）;

int dy = （int）（rt.height - y * rt.height）;

Draw（dx， dy）;}

public void Draw（int x， int y）{

//Graphics.Blit（rt， rt0）;

RenderTexture.active = rt;

GL.PushMatrix（）;

GL.LoadPixelMatrix（0， rt.width， rt.height， 0）;

x -= （int）（drawImg.width * 0.5f）;

y -= （int）（drawImg.height * 0.5f）;

Rect rect = new Rect（x， y， drawImg.width， drawImg.height）;

//繪制貼圖

Graphics.DrawTexture（rect， drawImg）;

GL.PopMatrix（）;

RenderTexture.active = null;}

// Update is called once per frame

void Update（）{

if （Input.GetMouseButton（0））{

Ray ray = mainCam.ScreenPointToRay（Input.mousePosition）;

RaycastHit hit;

if （Physics.Raycast（ray， out hit））{

DrawAt（hit.textureCoord.x， hit.textureCoord.y）;}

第三步：創建已挑選沙具列表。

其實在整個治療過程中，不僅能通過沙具的擺放或者對沙子的動作來體現被治療者的心理反應，在挑選沙具的時候其實就已經展現出了一些被治療者可能反應的心理狀況走向，同時也可以幫助治療師進一步地分析被治療者心理，使治療結果更有效、更實際。所以特意創建被治療者所選擇的沙具列表，不僅僅是使得被治療者能夠更快速地拿取沙具用以擺放，還可以解決傳統心理沙盤游戲治療中可能忽略的一些被治療者挑選沙具的細節，幫助治療師更加清楚直觀地看到被治療者使用沙具以及沙具的擺放順序等，這些都可由系統去自動記錄，讓整個過程不再是一次性的過程，而是可以重復檢查數據，觀看回訪等有實體記錄的過程，從而增強整個治療結果的有效性。

3 研究成果

1.初步實現了PC端沙具模型的放置，選取沙具，放置沙具以及對沙子的一系列挖、填、埋沙具等操作。

2.對基于HTC+VRTRIX的虛擬現實心理沙盤游戲設計有了一定的知識基礎和實現想法，最終結果要結合相關硬件做進一步完善與調節。

4 研究成果分析

針對PC端的使用效果及測試者的反饋，單純的PC端效果不理想，而結合了虛擬現實技術之后，其沉浸性便成為了本次實驗效果最大化的技術支撐，當被治療者戴上設備完全沉浸在自己的沙盤世界中時，治療師從第三方視角觀察到的結論也就越直觀，治療效果可以得到很不錯的提升。綜上所述，本次實驗研究可以得出虛擬現實同傳統心理沙盤治療相結合的方案，具有很強的可行性以及可觀的治療效果。

參考文獻：

[1] 龔文飛.基于HTC VIVE的虛擬現實心理沙盤游戲設計及研究[D].哈爾濱工業大學，2016.

[2] 孫健元.論虛擬現實技術與箱庭療法結合的可能性[J].文化創新比較研究，2020，04（16）：129-131.

[3] 張夢陽.基于空間增強現實的心理沙盤游戲設計及用戶體驗研究[D].哈爾濱工業大學，2014.

[4] 同[1].

[5] 同[1].

[6] 同[1].

[7] 同[1].

[8] 王新明，周文利.用沙盤工具調試員工心理健康[J].人力資源，2021（13）：92-94.

[9] 李忠瓊.沙盤游戲在小學作文教學中的自然心理治療作用[J].中小學心理健康教育，2021（17）：48-51.

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