[发明专利]一种融入真实人物形象的孤独症干预系统

说明书

本发明提供了一种融入真实人物形象的孤独症干预系统，包括：人物形象模拟单元，用于根据包括受干预对象在内的人物真实照片进行模拟生成与真实人物相像的3D模拟人物形象；社交情境仿真单元，用于呈现模拟人物形象、社交场景和故事情节，按照故事情节的发展需求向人物驱动单元发送动作指令；人物行为驱动单元，用于接收动作指令，根据动作指令驱动模拟人物形象完成相应的动作。本发明将孤独症儿童和与其交往关联的其他真实人物的形象，融入到干预系统的虚拟情境之中，帮助孤独症儿童以“第一人称”和“第二人称”的视觉和思维方式全方面介入到虚拟情境之中，提高孤独症儿童的自我意识并帮助他们建立虚拟世界的关联，最终提高他们的社交技能。

技术领域

本发明涉及教育技术学领域，具体涉及一种融入真实人物形象的孤独症干预系统。

背景技术

孤独症谱系障碍，简称孤独症，是一种发生于儿童早期的神经系统发育障碍，不正常的社会交往能力是其主要病征之一。根据美国疾病控制和防治中心的统计，每68名儿童中即有1名孤独症患者。目前尚未有治愈孤独症的药物及其他有效的医学方法，教育干预是治疗儿童孤独症的主要途径。鉴于孤独症儿童之间存在的显著个体差异，美国国家研究委员会建议每周至少需要对孤独症儿童进行25小时以上的一对一教育干预。这种一对一的教育干预对师资、设备、场所等教育资源的消耗巨大。美国政府每年在孤独症康复上的专项投入已高达600余亿美元，仍无法保证所有孤独症儿童都得到及时的教育干预；我国虽然对孤独症儿童的康复日益重视，但由于起步晚、基数大，当前的专门教育资源还远不能满足孤独症儿童的康复需求。为使更多的孤独症儿童能够得到及时、有效的教育干预，国内外的众多学者开展了计算机辅助的儿童孤独症干预方法的研究。

当前主流计算机技术辅助的儿童孤独症干预系统可大致分为类人型机器人、虚拟现实、多媒体动画/游戏三类。这三类干预系统各具优势：类人型机器人提供了一种近似“人-人”交互的模式，而且相对简单的面部表情和肢体语言减少了孤独症儿童的畏惧与排斥；虚拟现实技术以其沉浸性、可交互性和构想性为孤独症儿童营造了既安全又接近现实生活的环境；多媒体动画/游戏则可以方便地创建基于社交情境的各种学习活动，并且易于部署在特教机构、家庭等地的普通计算机和移动设备上。然而，这三类干预系统也存在各自的缺点：类人机器人是一种集人工智能、电子、机械等多种高新技术为一体的产物，在当前技术水平下只能提供极其有限的交互模式用于孤独症儿童的干预，而且几万至数十万元一台的高昂造价阻碍了其在特教机构的普及；虚拟现实设备及资源制作存在与类人机器人一样造价昂贵的问题，而且需要佩戴头盔、数据手套等侵入性设备容易引起孤独症儿童的排斥；传统多媒体动画/游戏虽然造价比类人机器人和虚拟现实低廉许多，但无法提供强烈的沉浸感。

此外，本发明申请人发现,现有的干预系统普遍没有在虚拟世界中为孤独症儿童影射孤独症儿童本人及真实生活中的社交对象，即都以“第三人称”的方式为孤独症儿童呈现干预情境。这一缺点使得孤独症儿童无法很好地建立数字世界中与真实生活的联系。例如，一段以“小明”为角色的动画片，动画中“小明”想跟其他小朋友玩就礼貌地问：“请问我可以跟你们一起玩吗？”，之后“小明”就很快与其他小朋友愉快地一起玩耍了。播放这段动画片给正常发展儿童看后，他们在意识里能将自己代入到动画中(即将“小明”替换为自己)，然后能学习到动画中的社交技巧并在真实生活中加以运用；播放这段动画片给孤独症患儿看后，他们眼中的“小明”很大概率还是“小明”，不会将“小明”替换为自己，无法激发自我意识。这是由于孤独症儿童存在“镜像神经元系统(MNS)”缺陷，不在干预系统中为孤独症儿童以“第一人称”或“第二人称”直观地、形象地影射孤独症儿童本人及真实生活中的社交对象，他们就很难理解干预系统中人物关系及社交情境，无法顺利地学习到社交技能，更谈不上向真实生活中迁移和泛化。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种融入真实人物形象的孤独症干预系统，其目的在于，帮助孤独症儿童以“第一人称”和“第二人称”的视觉和思维方式全方面介入到虚拟情境之中，提高孤独症儿童的自我意识并帮助他们建立虚拟世界的关联，最终提高他们的社交技能。