虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過計(jì)算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式。國外許多臨床心理學(xué)家已經(jīng)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)治療焦慮障礙等多種心理疾病取得了一定的成效。本文介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念和發(fā)展歷史以及在心理問題治療方面應(yīng)用，分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)，展望了其在心理治療領(lǐng)域的發(fā)展前景。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)

1.什么是虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）是一項(xiàng)多學(xué)科融合的技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)等，它通過計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，自然地對虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。使用者進(jìn)行位置移動時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，生成精確的3D圖像,從而產(chǎn)生臨場感。該技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形(CG)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。概括地說，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過計(jì)算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。

虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指計(jì)算機(jī)生成的圖像。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種非物理真實(shí)的圖像，人可以通過使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備將自己“投射”到這個(gè)環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。

使用者不僅是以視覺和思維介入虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，而且更是以完整的生物個(gè)體融入到虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，在此過程中，個(gè)體的各種感知活動如視覺、聽覺和觸覺，以及悲喜、悲傷、緊張與恐懼等情緒反應(yīng)，都將得到充分表達(dá)。它與傳統(tǒng)的模擬的技術(shù)完全不同，是將模擬環(huán)境、失敬系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)結(jié)合為一體，利用各種傳感裝置把使用者與計(jì)算機(jī)生成的虛擬現(xiàn)實(shí)連接在一起，讓使用者完全沉浸在虛擬的多維世界中。它強(qiáng)調(diào)的是：逼真的感覺、自然的交互作用、獨(dú)特的想象性。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療的發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)是比較先進(jìn)的綜合性計(jì)算機(jī)人工智能手段，它能夠通過計(jì)算機(jī)圖形(CG)技術(shù)和傳感技術(shù)等工具營造出一個(gè)想象空間。而這種包含視覺、聽覺和觸覺多元化體驗(yàn)的想象空間往往是真實(shí)世界里很難實(shí)現(xiàn)、甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。

對有心理疾病或障礙的人群來說，更多的是人們不愿去面對的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)則能夠在心理治療上為心理醫(yī)生和患者搭建一個(gè)橋梁，使心理治療能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)的幫助下更好地進(jìn)行。虛擬現(xiàn)實(shí)下的心理治療方法由于其技術(shù)因素，決定了它省時(shí)省力，節(jié)省能源體力，更具真實(shí)感，效果明顯等重要特點(diǎn)。

現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了針對特殊心理疾病開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療系統(tǒng)。諾丁漢大學(xué)社交研究及精神病學(xué)研究小組對用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)治療不同的恐懼癥進(jìn)行了研究。美國加州Kaiser-Permanente醫(yī)療小組開發(fā)了一套將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于恐高癥治療的試驗(yàn)系統(tǒng)，并且使得90%的參加者達(dá)到了治療目標(biāo)。

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的推動下，出現(xiàn)了很多的虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療的實(shí)例。這些虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療有些只是利用了虛擬現(xiàn)實(shí)的基本原理，如C.Botella等人對幽閉恐怖癥的治療、Brenda K等人對飛行恐怖癥的治療等[3-4]。還有一些更為接近實(shí)際意義虛擬現(xiàn)實(shí)的心理治療方法和輔助工具設(shè)計(jì)，它們基本以軟件設(shè)計(jì)為主，對虛擬環(huán)境進(jìn)行建模和重繪，通過視覺效果器和觸覺效果器等手段來實(shí)現(xiàn)互動。如治療注意缺陷多動障礙、恐高癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激失調(diào)等。這種虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療軟件的開發(fā)，.由于其針對性太強(qiáng)，往往使治療的患者對象群體比較單一。但與非虛擬現(xiàn)實(shí)的治療效果相比，作用效果十分明顯。

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的發(fā)展推動力來源于計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展。隨著科技及心理學(xué)理論的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)心理治療領(lǐng)域開始得到廣泛應(yīng)用，并且向適用范圍廣、更真實(shí)、互動性和沉浸感更強(qiáng)的趨勢發(fā)展，將徹底革新基于想象世界的心理治療現(xiàn)狀。

3．虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)具有以下三個(gè)特征:交互性（Interactivity)、想象性(Imagination)和沉浸感(Immersion)。這三個(gè)重要特征與其相鄰近的技術(shù)(如多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)等)相區(qū)別。沉浸感，是指計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界能給人一種身臨其境的感覺，如同進(jìn)入了一個(gè)真實(shí)的客觀世界；交互性，是指人能夠很自然地跟虛擬世界中的對象進(jìn)行交互操作或者交流；想象性，是指虛擬環(huán)境可使人沉浸其中并且獲取新的知識，提高感性和理性認(rèn)識，從而深化概念并萌發(fā)新意。因而可以說，虛擬現(xiàn)實(shí)可以啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維。

虛擬現(xiàn)實(shí)的最主要的技術(shù)特征是沉浸感，即投入感。虛擬現(xiàn)實(shí)的追求目標(biāo)是力圖使用戶在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的感覺狀態(tài)，有身臨其境的感覺，即所謂“沉浸感”。導(dǎo)致“沉浸感”的原因是用戶對計(jì)算機(jī)環(huán)境的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對現(xiàn)實(shí)物體的存在意識或幻覺。為此，必須具備圖像、交互、行為三種基本的技術(shù)要素 [5]。

利用虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸功能，使用戶暫時(shí)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境隔離，投入到虛擬環(huán)境中，從而能更真實(shí)地注視數(shù)據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)界面也可以給技術(shù)人員及創(chuàng)作人員提供真實(shí)數(shù)據(jù)，以便正確地創(chuàng)建虛擬環(huán)境，這樣有助于用戶更快、更全面地分析理解數(shù)據(jù)。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從根本上改變了人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互操作方式。

而對于心理治療的具體問題，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還要具有安全性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以營造一個(gè)安全可靠的新環(huán)境，有助于患者完全受保護(hù)的資訊室環(huán)境，與有別于患者感到威脅的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。他它能模擬很危險(xiǎn)或挑戰(zhàn)性很強(qiáng)的情景，提供一個(gè)安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。在虛擬環(huán)境中，使用者可以通過體驗(yàn)錯(cuò)誤來提高學(xué)習(xí)和自我察覺能力。可以不斷變換場景，各種困難、失誤、無法預(yù)測的事件和戲劇性的結(jié)果都可以反復(fù)練習(xí)，而“實(shí)際上”不會造成任何傷害。患者在虛擬環(huán)境中感覺安全，再加上有治療師的支持，可以毫無困難的面對自己的障礙。與傳統(tǒng)療法不同，虛擬現(xiàn)實(shí)提供的安全環(huán)境可以讓患者大膽地去體驗(yàn)和探索。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在心理疾病治療方面的應(yīng)用

1．創(chuàng)傷后應(yīng)激性障礙治療

創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙( Posttraumatic stress disorder, PTSD) 是人們在遭受創(chuàng)傷性事故或重大災(zāi)難后較常出現(xiàn)的一種心理疾病。這類疾病的理想療法是情景暴露法, 但在以前的治療條件下很難使個(gè)體當(dāng)時(shí)遭受創(chuàng)傷和災(zāi)難的情景得到重現(xiàn),而運(yùn)用VR 技術(shù)可以比較好地解決這一難題。羅森鮑姆等人運(yùn)用VR 技術(shù)對患PTSD 癥的越戰(zhàn)老兵進(jìn)行了治療, 其具體方法是把這些老兵置于和越戰(zhàn)相似的虛擬情景下, 使他們重新體驗(yàn)當(dāng)時(shí)在越戰(zhàn)中受傷的經(jīng)歷。治療中所采用的主要虛擬情景分別是一片被叢林包圍的曠野和一架“休伊”直升飛機(jī), 在經(jīng)過一段時(shí)間的治療后這些老兵的病情有了明顯好轉(zhuǎn)[6]。

2．厭食癥治療

厭食癥有多種病因, 有些厭食癥患者則是由于誤認(rèn)為自己過于肥胖而不愿進(jìn)食才患病的, VR 技術(shù)可用于糾正此類患者對自己體形的態(tài)度。Riva 等人利用VR 技術(shù)制作了模擬厭食癥患者的虛擬人, 然后讓患者觀看這種虛擬人成功完成各種對體形有嚴(yán)格要求的任務(wù), 如鉆狹小的通道等。經(jīng)過訓(xùn)練, 患者端正了對自己體形的認(rèn)識, 能以積極的態(tài)度配合治療。

3.注意缺陷障礙診斷

VR 系統(tǒng)可通過頭盔顯示裝置精確地向用戶呈現(xiàn)各種視覺和聽覺刺激, 并記錄被試作出的反應(yīng), 近幾年VR 技術(shù)已被逐漸用于診斷兒童的注意缺陷障(Attention deficit disorder, ADD)。里佐( Rizzo) 等人借助VR 技術(shù)建造了一間包含桌椅、黑板等教學(xué)設(shè)施和一位女教師的虛擬教室, 以此進(jìn)行有關(guān)兒童注意力的研究。他們把一些兒童置于虛擬教室中,讓他們對由虛擬黑板和虛擬教師給出的視覺、聽覺信號做出反應(yīng), 同時(shí)他們還控制虛擬教室中出現(xiàn)的一系列噪音作為干擾刺激。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 這種測試方法可有效地區(qū)分出ADD兒童和正常兒童, 并且采用這種虛擬的教學(xué)環(huán)境更容易得到兒童的配合, 診斷結(jié)果要比采用傳統(tǒng)方法更為可靠。

4．精神分裂癥治療

在精神分裂癥治療中, VR 技術(shù)主要被用于模擬精神分裂患者較常出現(xiàn)的各種幻覺。臨床心理學(xué)家和精神病學(xué)家試圖通過向精神分裂患者呈示虛擬幻覺而使他們了解幻覺的產(chǎn)生純屬病態(tài), 必須接受專門的治療才能克服和消除; 同時(shí)也希望通過這種技術(shù)手段使那些無法徹底醫(yī)治的精神分裂患者能夠適應(yīng)于平時(shí)生活中所產(chǎn)生的各種幻覺。而要使這種治療方法真正起作用, 一個(gè)重要的方面是需要根據(jù)不同病人產(chǎn)生幻覺的特點(diǎn)制作出相應(yīng)的虛擬幻覺, 這在技術(shù)上提出了很高的要求。目前, 這種療法尚處于試驗(yàn)階段。

5.VR技術(shù)在社交焦慮癥治療中的應(yīng)用

在恐懼癥的治療中, VR 技術(shù)被用于建立虛擬的自然情.景, 而在社交焦慮癥的治療中VR 技術(shù)則被用于建立虛擬的社交情景, 患者被置于虛擬社交情景中接受治療。虛擬社交情景中需要設(shè)置虛擬人物, 并且這些虛擬人物應(yīng)具有一定的“知覺”和適當(dāng)?shù)?ldquo;表情反應(yīng)”來實(shí)現(xiàn)與患者的社交活動。據(jù)國外文獻(xiàn)報(bào)道, 最新的VR 技術(shù)已初步具有這樣的功能。羅伊(Roy) 等人進(jìn)一步把VR 技術(shù)用于社交焦慮癥的治療。他們使用VR 技術(shù)建立了4種不同的虛擬社交情景: 在虛擬會議室里對著虛擬聽眾發(fā)言、與虛擬朋友聊天、在虛擬咖啡店里受到虛擬顧客和服務(wù)員的關(guān)注、受試者自身利益受到虛擬人物的侵犯。研究者把1名患有嚴(yán)重社交焦慮的女病人置于這4 種不同的虛擬情景中, 然后采用行為認(rèn)知療法和暴露療法對其進(jìn)行了多次治療。在治療過程中發(fā)現(xiàn), 患者在各種虛擬社交情景中出現(xiàn)的心理與生理反應(yīng)和現(xiàn)實(shí)生活中的基本相同, 經(jīng)過一段時(shí)間治療, 患者的社交焦慮癥狀得到了明顯的減輕, 隨后的復(fù)查也表明治療效果相當(dāng)穩(wěn)定。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療系統(tǒng)設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療系統(tǒng)應(yīng)具備虛擬現(xiàn)實(shí)的功能和特點(diǎn)。以人的沉浸感為目標(biāo)，通過對實(shí)時(shí)圖像處理技術(shù)和效果器功能實(shí)現(xiàn)的研究，設(shè)計(jì)了虛擬現(xiàn)實(shí)的心理治療系統(tǒng)。

1．系統(tǒng)的心理學(xué)原理

虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療系統(tǒng)的心理學(xué)原理是源于美國《科學(xué)》雜志在2007年8月24日發(fā)表了一篇關(guān)于“心靈出竅”的文章。文章指出利用簡單的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，科學(xué)家刻意欺騙了人們的大腦，使他們產(chǎn)生了少有的體外經(jīng)歷(out-of-body experiences)和自覺意(Self-Consciousness)，即一個(gè)人能夠感受到他正在從自己的身體之外“看到”自己和周圍環(huán)境。被實(shí)驗(yàn)人感到自己的靈魂離開了肉體，并從外部觀察著自己的身體。這一研究成果揭示了人類大腦在整合各種感官信息的過程中是如何產(chǎn)生混亂的。

英國倫敦大學(xué)學(xué)院的 HenlikEhrsson和瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究院的 OlafBlanke分別領(lǐng)導(dǎo)了兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明了“心靈出竅”的現(xiàn)象，即通過簡單的方法就可以輕易欺騙我們的大腦。

實(shí)驗(yàn)的具體過程為：

（1）健康狀況良好的被實(shí)驗(yàn)人坐在椅子上，并在其后方2米處安放攝像機(jī)，用來拍攝其背部姿態(tài)。然后再讓被實(shí)驗(yàn)人戴上一幅特殊的眼鏡，通過該眼鏡中的屏幕，被實(shí)驗(yàn)人能看到攝像機(jī)拍攝的圖像。

（2）在攝像機(jī)前上下?lián)]動棍子，同時(shí)用棍子接觸被實(shí)驗(yàn)人胸部并作相同動作后，多數(shù)被實(shí)驗(yàn)人都回答說，感覺自己的身體位于攝像機(jī)前方，自己好像是在從后面看著別人一樣。

（3）在體驗(yàn)環(huán)節(jié)（2）后，研究人員又用一把錘子向攝像機(jī)揮去，被實(shí)驗(yàn)人都做出了感到恐懼的神經(jīng)反射。這可以解釋成被實(shí)驗(yàn)人感覺自己的身體處在攝像機(jī)前而做出的反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，在視覺和觸覺被分離后，大腦的感官信息處理變得混亂，于是大腦創(chuàng)造出一個(gè)幻覺，使人感受到了一具并不真實(shí)存在的身體。根據(jù)這一心理學(xué)原理，設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療系統(tǒng)。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和心理實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用在心理治療上，使體驗(yàn)者省去了冥想的時(shí)間，以虛擬眼鏡為媒介直接看到自己身處虛擬環(huán)境之中。通過感官刺激，更直觀更深刻地感受虛擬的心理治療環(huán)境。配合心理醫(yī)師的引導(dǎo)，進(jìn)而達(dá)到時(shí)間短效果明顯的目標(biāo)。

2．系統(tǒng)的效果和結(jié)構(gòu)需求分析

本系統(tǒng)是一個(gè)輔助心理治療設(shè)備，為了更好地達(dá)到理想的心理治療效果，采用簡單沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)。它的主要任務(wù)是給實(shí)驗(yàn)者或心理疾病患者提供一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺。通過這個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺，接受治療的患者可以免去閉目冥想的階段，要求使患者能通過虛擬視覺設(shè)備直接看到虛擬的冥想景象，即用視覺刺激代替想象空間，從而達(dá)到省時(shí)高效、真實(shí)感強(qiáng)、無需訓(xùn)練的目的。

系統(tǒng)首先要求患者能從虛擬視覺設(shè)備中實(shí)時(shí)觀察自己當(dāng)前的身體狀況，模擬置身于假想空間的場景，且要求達(dá)到人的思維和本體分離這樣一個(gè)“靈魂出竅”的效果。這樣，對視覺下虛擬本體進(jìn)行刺激便能通過視覺影響到人的大腦，從而改善人的心理意識。亦即可以避免對人本身的一些不必要刺激。其次，要求在整個(gè)過程中都伴有醫(yī)生的語聲指引，同時(shí)能體驗(yàn)互動信號。通過語音和感知器件的提示(可以是震動、發(fā)熱等方式)加強(qiáng)患者意識共鳴。另外，還要求系統(tǒng)盡可能使用方便，移動部分輕便小巧;程序能根據(jù)不同心理治療需求做出不同的細(xì)節(jié)變化等。

3.心理治療系統(tǒng)的組成

針對以上的需求進(jìn)行詳細(xì)分析，將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為視覺、觸覺、聽覺三個(gè)部分。視覺部分以攝像頭為輸入設(shè)備，通過USB傳輸采集的圖像到圖像處理單元。處理單元將人體從實(shí)際場景中提取后置入虛擬環(huán)境視頻中，并將背景環(huán)境、人物和前景動畫進(jìn)行實(shí)時(shí)合成。處理后由虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡輸出到體驗(yàn)者的視野中。觸覺部分以心理醫(yī)生的指令為輸入，通過程序消息管理，將得到的響應(yīng)消息，發(fā)送給串口通訊設(shè)備，通過無線傳輸?shù)诌_(dá)作為觸覺效果器的感知器件，使體驗(yàn)者能感受引導(dǎo)信號。聽覺部分以麥克風(fēng)為輸入設(shè)備，實(shí)時(shí)傳輸醫(yī)生的指引。此外，還有配合虛擬場景的立體音樂，由消息管理器進(jìn)行控制輸出。

其中，圖像處理過程按流水線結(jié)構(gòu)分布在兩個(gè)處理單元中，按先后分別承擔(dān)圖像采集處理和圖像處理輸出任務(wù)，兩單元處理過程同時(shí)進(jìn)行。對于一幅n×n大小的圖像，流水線結(jié)構(gòu)能使圖像處理的時(shí)間復(fù)雜度由n2降為n。實(shí)際上，兩個(gè)處理單元中前者完成圖像采集和特征提取，后者完成與虛擬影像的合成和顯示處理工作。

4．系統(tǒng)軟硬件平臺設(shè)計(jì)

對于實(shí)時(shí)圖像處理，速度是必須考慮的首要因素。做到實(shí)時(shí)就要求視頻采集速度快，處理速度快，傳輸和讀寫速度快等。決定圖像的處理速度主要有CPU的速度、內(nèi)存空間的大小、硬盤的數(shù)據(jù)傳送速度、用于圖像處理的軟件、采用的圖像處理算法等幾方面因素，這些方面包括硬件和軟件，硬件除了需要有高的標(biāo)準(zhǔn)還必須配置恰當(dāng)，能夠正確、及時(shí)地表達(dá)軟件的功能；軟件要求必須能夠充分發(fā)揮和利用硬件的優(yōu)勢。必須將二者的因素協(xié)調(diào)好，圖像處理的速度才能有效提高。

硬件方面。硬件是影響處理速度的主要因素。其中主要包含CPU、硬盤、攝像頭、網(wǎng)絡(luò)適配器。首先，CPU的處理速度決定著數(shù)據(jù)的處理能力。市場上CPU的主要規(guī)格可劃分為32位和64位兩種，64位處理器剛剛出現(xiàn)不久，而且潛力巨大，但只能作用于64位操作系統(tǒng)上才能發(fā)揮優(yōu)勢，而且暫時(shí)很少軟件設(shè)計(jì)支持，故沒有廣泛應(yīng)用。目前應(yīng)用開發(fā)主流是32位處理器以及32位操作系統(tǒng)，考慮心理治療系統(tǒng)的可移植性和接口開發(fā)的適應(yīng)性，選擇32位的處理器和操作系統(tǒng) (Windows XP)。其次，由于實(shí)時(shí)速度的需求，導(dǎo)致實(shí)時(shí)圖像處理算法不能過于復(fù)雜，否則不能越過處理速度的瓶頸問題，故本系統(tǒng)內(nèi)存需求較小，實(shí)驗(yàn)中采用512MDDR2 內(nèi)存，實(shí)際占用僅為20M左右(視實(shí)時(shí)圖像復(fù)雜度而定)。第三，流水線結(jié)構(gòu)要求必須有快速無延遲的網(wǎng)絡(luò)通訊，因此采取10M/s的LAN或PC對聯(lián)方式即可滿足要求。

軟件方面。能用于圖像處理問題的軟件平臺有很多，但用于實(shí)時(shí)圖像處理的就只有幾種比較適合。例如Visual C++(VC++)、Delphi等。現(xiàn)在主流的實(shí)時(shí)圖像處理技術(shù)主要是應(yīng)用VC與VFW(Video For Windows)或DirectShow結(jié)合編程來實(shí)現(xiàn)。

在VC環(huán)境下，圖像處理速度快，簡單易用，界面人性化，可移植性和可拓展性強(qiáng)。VFW是Microsoft公司為開發(fā)Windows平臺下的視頻應(yīng)用程序提供的軟件工具包，提供了一系列應(yīng)用程序編程接口(API)，用戶可以通過它們很方便地實(shí)現(xiàn)視頻捕獲、視頻編輯及視頻播放等通用功能，還可利用回調(diào)函數(shù)開發(fā)更復(fù)雜的視頻應(yīng)用程序。它的特點(diǎn)是播放視頻時(shí)不需要專用的硬件設(shè)備，而且應(yīng)用靈活，可以滿足視頻應(yīng)用程序開發(fā)的需要。Windows操作系統(tǒng)自身就攜帶了VFW，系統(tǒng)安裝時(shí)，會自動安裝VFW的相關(guān)組件。VC++自4.0以來就支持VFW，大大簡化了視頻應(yīng)用程序的開發(fā)。目前，PC機(jī)上多媒體應(yīng)用程序的視頻部分，大都是利用 VFWAPI開發(fā)的。綜合圖像采集及處理要求，采用VC++結(jié)合VFW進(jìn)行開發(fā)[7]。

5．輔助硬件

為了增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)心理治療系統(tǒng)的真實(shí)感，需要采取一些手段對患者的意識進(jìn)行一定的引導(dǎo)。意識引導(dǎo)手段包括了語聲引導(dǎo)和觸覺引導(dǎo)。這里語聲引導(dǎo)由心理醫(yī)生實(shí)時(shí)配合完成，本系統(tǒng)主要的工作是完成觸覺的提示引導(dǎo)。

配合虛擬現(xiàn)實(shí)治療過程，要對患者進(jìn)行觸覺提示來輔助指引整個(gè)過程，要求在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間給予患者真實(shí)的觸感。可選用不同觸覺效果器來實(shí)現(xiàn)。常見的觸覺效果器多通過震動和加熱等方式加以實(shí)現(xiàn)。

這里采用無線信號傳輸模塊，配合末端微型震動電機(jī)來實(shí)現(xiàn)觸覺效果器。這種實(shí)現(xiàn)方式的特點(diǎn)是價(jià)格低廉，質(zhì)量可靠、效果明顯，且與上位機(jī)通信方便易實(shí)現(xiàn)。在心理治療實(shí)際過程中，無線傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)也會使患者行動更加隨意，減少束縛感，增強(qiáng)沉浸感。

四、總結(jié)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)前景展望

本文首先介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念、在心理治療方面的發(fā)展歷史以及特點(diǎn)，然后介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可治療的心理疾病有哪些。通過對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的了解，分析了虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用在心理治療的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，并且結(jié)合最新近的“心靈出竅”心理實(shí)驗(yàn)結(jié)論，針對具體的心理治療方案，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的心理治療系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展前景十分誘人，在某種意義上說它將改變?nèi)藗兊乃季S方式，甚至?xí)淖內(nèi)藗儗κ澜纭⒆约骸⒖臻g、時(shí)間的看法。它是一項(xiàng)發(fā)展中的、具有深遠(yuǎn)的潛在的應(yīng)用方向的心理治療新技術(shù)。利用它，可以使心理治療更經(jīng)濟(jì)更有效。根據(jù)一項(xiàng)由臨床心理治療專家進(jìn)行的對未來治療技術(shù)的預(yù)測顯示，虛擬現(xiàn)實(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用將會成為重要的治療技術(shù)，分別名列第三和第五。毫無疑問，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會越來越被廣泛應(yīng)用于心理治療領(lǐng)域，極大地促進(jìn)和提高心理治療的水平，成為一種心理治療的常用技術(shù)。