CN112675405A - 基于虚拟现实的军人心理训练方法、设备及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字化心理测试领域，具体提供一种基于虚拟现实的军人心理训练方法、设备及装置，其中方法包括：预构建军事训练场景，用于供虚拟现实显示设备播放；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；播放军事训练场景期间，采集受测者的生理信息；播放军事训练场景结束后，评估军事训练场景中的任务的完成表现，结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。本发明在军事训练场景设置考察受测者心理指标的任务，结合受测者的任务完成程度和播放期间采集的生理信息作出评估，有效准确地考察军人受测者的心理素质。

Description

基于虚拟现实的军人心理训练方法、设备及装置

技术领域

本发明涉及数字化心理测试领域，更具体地，涉及一种基于虚拟现实的军人心理训练方法、设备及装置。

背景技术

目前，心理评估(psychological assessment)是指在生物、心理、社会、医学模式的共同指导下，综合运用谈话、观察、测验的方法，对个体或团体的心理现象进行全面、***的和深入分析的总称。心理评估有广义和狭义之分，广义的心理评估是指对各种心理和行为问题的评估，可以在医学、心理学和社会学等领域运用。主要用来评估行为、认知能力、人格特质和个体和团体的特性，帮助作出对人的判断、预测和决策。狭义的心理评估也叫临床评估，是指在心理临床与咨询领域，运用专业的心理学方法和技术对来访者的心理状况、人格特征和心理健康做出相应判断，必要时做出正确的说明，在此基础上进行全面的分析和鉴定，为心理咨询与治疗提供必要的前提和保证。

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术在近些年得到大力推广及发展，在医疗领域已有一定的应用，并且在心理疾病治疗及评估方面也进行了尝试。军人作为心理评估其中较为特殊的个体，现有技术中仍未针对性的虚拟现实技术方法或设备可准确评估军人的心理指标。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种基于虚拟现实的军人心理训练方法、设备及装置。

本发明采取的技术方案为：

一种基于虚拟现实的军人心理训练方法，包括：预构建军事训练场景，用于供虚拟现实显示设备播放；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；播放军事训练场景期间，采集受测者的生理信息；播放军事训练场景结束后，评估军事训练场景中的任务的完成表现，结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

军事训练场景包括脚本剧情、元素模型和动画效果，依照部队军种与性质通过建模与渲染使军事训练场景贴合实际军事场景，军事训练场景中设置的任务与待测试的心理指标密切相关；播放军事训练场景期间，受测者通过交互进行任务，并在此期间通过生理传感器等生理信息采集设备采集受测者的动态生理信息，或某一关键时刻的生理信息(静态生理信息)，军事训练场景播放后，对受测者完成任务的程度、质量等作出完成表现的评估，结合采集到的生理信息和完成表现，评估受测者的待测心理指标。军事训练场景高度仿真，受测者在播放期间的生理信息可提取出接近现实表现的特征，结合任务的完成表现，可真实准确地评估军人受测者的各类心理指标。

进一步，预构建多个军事训练场景，不同军事训练场景用于评估不同的心理指标，不同的军事训练场景设有不同的任务。

军人需要具备较为全面的心理素质，以应对战争瞬息万变的情况以及战场激烈的战况，通过预构建多种军事训练场景，可评估军人受测者各类心理指标，如自信度、耐挫度等。军事训练场景针对性地考察相应心理指标的任务，受测者在进行任务过程中会受到脚本剧情、元素模型和动画效果的干扰设计，采集到的生理信息可体现受测者面对干扰设计的心理状态，结合任务完成表现可有效评估受测者的心理指标。

进一步，预构建六个军事训练场景，用于分别评估六个不同的心理指标；所述六个心理指标分别为：勇敢度、忠诚度、聪慧性、耐挫度、自信度、高压力心理适应能力。

进一步，结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标，具体包括：预先对多个受测者的生理信息和完成表现进行特征提取，并通过机器学习算法对特征提取后的生理信息的完成表现进行训练，获取与军事训练场景符合的多模态评估模型；将播放军事训练场景期间到采集的受测者生理信息和播放军事训练场景结束后得到的完成表现输入对应军事训练场景的多模态评估模型，获得该受测者对应军事训练场景的心理指标。

引入人工智能技术对受测者生理信息和军事训练场景中的任务的完成表现进行分析，获取历史受测者的生理信息和完成表现作为多模态评估模型的训练集进行训练，训练好的多模态评估模型可有效通过采集到的当前受测者的多方面生理信息获得当前受测者的表现描述，受测者的心理表现都可由多模态模型根据生理信息进行分析，由此评估该名受测者的心理指标，生理信息越全面，得到的表现描述越准确，从而获得的心理指标亦更接近受测者的真实情况。

进一步，所述受测者的生理信息至少心电信息，和/或皮肤电信息，和/或脑电信息，和/或眼球追踪信息，和/或呼吸信息。

心电信息，和/或皮肤电信息，和/或脑电信息，和/或眼球追踪信息，和/或呼吸信息均可通过使受测者穿戴相应的传感器采集获得，并且在军事训练场景播放期间完整地被记录，为动态的生理信息，成为评估心理指标的重要因素。

进一步，所述军事训练场景的包括多个刺激强度；播放军事训练场景期间可更换军事训练场景的刺激强度。

考虑到不同受测者的不同接受能力，避免过激的虚拟现实场景对受测者造成不可逆的心理伤害，预构建军事训练场景时，使单个军事训练场景具有多个刺激强度，不同刺激强度下的军事训练场景的脚本剧情、动画效果以及模型元素有区别，完成任务的难度亦不同。本发明还可用于创伤后应激障碍治疗，军事训练模型包含多个刺激强度，根据过程中采集到的生理信息反映受测者当前的心理状态，适当地调整刺激强度，允许受测者循序渐进地接受康复治疗。

本发明采用的技术方案还为：

一种虚拟显示训练设备，包括训练机、虚拟现实头戴式显示设备和生理信息采集设备，所述训练机用于构建军事训练场景；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；所述虚拟现实头戴式显示设备用于播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；所述生理信息采集设备用于播放军事训练场景期间采集受测者的生理信息；所述训练机还用于评估军事训练场景中的任务的完成表现并结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

进一步，所述训练机构建的军事训练场景包括多个刺激强度；所述虚拟现实头戴式显示设备播放军事训练场景期间可更换军事训练场景的刺激强度。

进一步，所述生理信息采集设备包括：心电传感器、脑电传感器、皮肤电阻传感器；所述心电传感器用于采集受测者的生理信息中的心电信息；所述皮肤电阻传感器用于采集受测者的生理信息中的心电信息；所述脑电传感器用于采集受测者的生理信息中的脑电信息。

本发明所采用的技术方案还为：

一种虚拟现实训练装置，包括显示模块、交互模块、生理信息采集模块和处理模块，所述显示模块用于播放预构建军事训练场景；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；所述交互模块用于使受测者通过交互模块进行军事训练场景中的任务；所述生理信息采集模块用于在播放军事训练场景期间采集受测者的生理信息；所述处理模块用于评估军事训练场景中的任务的完成表现，并结合受测者的完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)军事训练场景设置考察受测者心理指标的任务，结合受测者的任务完成程度和播放期间采集的生理信息作出评估，有效准确地考察军人受测者的心理素质；另一方面，亦为军人受测者提供一个简单易行的心理训练方法，通过多次训练提高其心理指标。

(2)本发明还可用于创伤后应激障碍治疗，军事训练模型包含多个刺激强度，根据过程中采集到的生理信息反映受测者当前的心理状态，适当地调整刺激强度，允许受测者循序渐进地接受康复治疗。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本发明的装置结构示意图。

标号说明：显示模块1；交互模块2；处理模块3；生理信息采集模块4。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施例提供一种基于虚拟现实的军人心理训练方法，包括：预构建军事训练场景，用于供虚拟现实显示设备播放；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；播放军事训练场景期间，采集受测者的生理信息；播放军事训练场景结束后，评估军事训练场景中的任务的完成表现，结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。如图1所示，本实施例的优选实施步骤具体为：

S1：预构建军事训练场景；

S2：播放军事训练场景；

S3：实时采集受测者的生理信息；

S4：军事训练场景结束后评估受测者的完成表现；

S5：结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

军事训练场景包括脚本剧情、元素模型和动画效果，依照部队军种与性质通过建模与渲染使军事训练场景贴合实际军事场景，军事训练场景中设置的任务与待测试的心理指标密切相关；播放军事训练场景期间，受测者通过交互进行任务，并在此期间通过生理传感器等生理信息采集设备采集受测者的动态生理信息，或某一关键时刻的生理信息(静态生理信息)，军事训练场景播放后，对受测者完成任务的程度、质量等作出完成表现的评估，可通过包括完成任务耗时、正确率等可量化的指标评估生成完成表现；结合采集到的生理信息和完成表现，评估受测者的待测心理指标。军事训练场景高度仿真，受测者在播放期间的生理信息可提取出接近现实表现的特征，结合任务的完成表现，可真实准确地评估军人受测者的各类心理指标。

优选地，本实施例提供的基于虚拟现实的军人心理训练方法预构建六个军事训练场景，用于分别评估六个不同的心理指标；所述六个心理指标分别为：勇敢度、忠诚度、聪慧性、耐挫度、自信度、高压力心理适应能力。

军人需要具备较为全面的心理素质，以应对战争瞬息万变的情况以及战场激烈的战况，通过预构建多种军事训练场景，可评估军人受测者各类心理指标。军事训练场景针对性地考察相应心理指标的任务，受测者在进行任务过程中会受到脚本剧情、元素模型和动画效果的干扰设计，采集到的生理信息可体现受测者面对干扰设计的心理状态，结合任务完成表现可有效评估受测者的心理指标。

以用于评估忠诚度的军事训练场景举例，该军事训练场景中设置的任务为：受测者需要在完成巡逻城镇的任务，监察人潮汹涌的市集区域，同时在巡逻过程中遭遇各种严重的突发事件。同时，在军事训练场景中在不同播放节点设置干扰，包括多种突发事件，突发事件具体包括：场景中的街道模型上产生大量的***效果，产生强烈的冲击波和热浪的动画，同时产生火光并掀起尘土的动画，干扰受测者的视线；场景中的城镇模型出现大量逃亡的平民，产生呼叫声、哭声、求救声等声音刺激。街道上躺着死亡或者重伤的平民，同时播放平民死亡或重伤时的惨叫、呼喊、求救等各种声音；建筑物中或街道上出现敌人，并会对受测者发动攻击。产生手雷***时产生的冲击波动画，或者子弹击中的击退效果，或者是烟雾弹的障眼效果和闪光弹短暂的失明和失聪影响。以上通过在构建军事训练场景阶段，加入相应的脚本剧本、元素模型和动画效果实现。其他分别用于评估勇敢度、聪慧性、耐挫度、自信度、高压力心理适应能力的五个军事训练场景同理，通过设置考察心理指标的任务和相应的干扰使受测者在军事训练场景中进行交互，具体的脚本剧本、元素模型和动画效果可根据实际应用进行设计。

具体地，本实施例提供的基于虚拟现实的军人心理训练方法结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标，具体包括：预先对多个受测者的生理信息和完成表现进行特征提取，并通过机器学习算法对特征提取后的生理信息的完成表现进行训练，获取与军事训练场景符合的多模态评估模型；将播放军事训练场景期间到采集的受测者生理信息和播放军事训练场景结束后得到的完成表现输入对应军事训练场景的多模态评估模型，获得该受测者对应军事训练场景的心理指标。

引入人工智能技术对受测者生理信息和军事训练场景中的任务的完成表现进行分析，获取历史受测者的生理信息和完成表现作为多模态评估模型的训练集进行训练，训练好的多模态评估模型可有效通过采集到的当前受测者的多方面生理信息获得当前受测者的表现描述，受测者的心理表现都可由多模态模型根据生理信息进行分析，由此评估该名受测者的心理指标，生理信息越全面，得到的表现描述越准确，从而获得的心理指标亦更接近受测者的真实情况。

具体地，本实施例提供的基于虚拟现实的军人心理训练方法需要采集的生理信息包括心电信息、皮肤电信息、脑电信息、眼球追踪信息和呼吸信息。在其他实施方式中，可根据实际应用需要或方便，对上述的生理信息种类进行添加或删减。

优选地，本实施例提供的基于虚拟现实的军人心理训练方法的军事训练场景的包括多个刺激强度；播放军事训练场景期间可更换军事训练场景的刺激强度。

考虑到不同受测者的不同接受能力，避免过激的虚拟现实场景对受测者造成不可逆的心理伤害，预构建军事训练场景时，使单个军事训练场景具有多个刺激强度，不同刺激强度下的军事训练场景的脚本剧情、动画效果以及模型元素有区别，完成任务的难度亦不同。本实施例提供的基于虚拟现实的军人心理训练方法还可应用于创伤后应激障碍治疗，军事训练模型包含多个刺激强度，根据过程中采集到的生理信息反映受测者当前的心理状态，适当地调整刺激强度，允许受测者循序渐进地接受康复治疗。

基于与上述基于虚拟现实的军人心理训练方法相同的思想，本实施例还提供一种虚拟现实训练装置，如图2所示，包括显示模块1、交互模块2、生理信息采集模块3和处理模块4，所述显示模块1用于播放预构建军事训练场景；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；所述交互模块2用于使受测者通过交互模块进行军事训练场景中的任务；所述生理信息采集模块3用于在播放军事训练场景期间采集受测者的生理信息；所述处理模块4用于评估军事训练场景中的任务的完成表现，并结合受测者的完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

上述的虚拟现实训练装置的实施方式中，各功能模块的逻辑划分仅作为举例说明，实际应用中可根据需要，例如出于硬件的配置要求或软件的实现的考虑，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即可对显示模块1、交互模块2、生理信息采集模块3和处理模块4的内部结构划分为与上述内容不同的功能模块，但能够完成以上描述的全部功能。其次，上述示例的直放站的工作模式切换装置的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本实施例前述的基于虚拟现实的军人心理训练方法基于同一构思，其原理和所带来的技术效果与前述的基于虚拟现实的军人心理训练方法相同，具体内容可参见方法实施方式的叙述，此处不再赘述。

实施例2

本实施例提供一种虚拟显示训练设备，用于实现实施例1所述的基于虚拟现实的军人心理训练方法，包括训练机、虚拟现实头戴式显示设备和生理信息采集设备，所述训练机用于构建军事训练场景；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；所述虚拟现实头戴式显示设备用于播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；所述生理信息采集设备用于播放军事训练场景期间采集受测者的生理信息；所述训练机还用于评估军事训练场景中的任务的完成表现并结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

优选地，本实施例的虚拟显示训练设备的训练机构建的军事训练场景包括多个刺激强度；所述虚拟现实头戴式显示设备播放军事训练场景期间可更换军事训练场景的刺激强度。

具体地，本实施例的虚拟显示训练设备的生理信息采集设备包括：心电传感器、脑电传感器、皮肤电阻传感器；所述心电传感器用于采集受测者的生理信息中的心电信息；所述皮肤电阻传感器用于采集受测者的生理信息中的心电信息；所述脑电传感器用于采集受测者的生理信息中的脑电信息。

优选地，本实施例的虚拟显示训练设备的虚拟现实头戴式显示设备，内置传感器用于追踪使用者头部的运动，可根据头部姿势移动所显示的内容；内置重力传感器，支持校正；虚拟现实头戴式显示设备的镜头距离可调整，适配佩戴眼镜的体验者，亦可调整瞳距，适配不同视力的体验者；使用可调式头带，适配不同头型的体验者。本实施例的虚拟显示训练设备还包括双定位装置，所述最大可以捕捉使用者在30㎡的范围内的移动轨迹与交互动作。边界处以网格形式现实定位范围边界，圈定识别区。本实施例的虚拟显示训练设备还包括显示大屏，所述显示大屏用于向外展示当前播放的军事训练场景及受测者的交互行为，管理员可根据当前展示内容和受测者的生理信息判断受测者是否适合继续接受当前刺激强度的评估或训练。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的军人心理训练方法，其特征在于，所述方法包括：

预构建军事训练场景，用于供虚拟现实显示设备播放；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；

播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；

播放军事训练场景期间，采集受测者的生理信息；

播放军事训练场景结束后，评估军事训练场景中的任务的完成表现，结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的军人心理训练方法，其特征在于，

预构建多个军事训练场景，不同军事训练场景用于评估不同的心理指标，不同的军事训练场景设有不同的任务。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的军人心理训练方法，其特征在于，

预构建六个军事训练场景，用于分别评估六个不同的心理指标；

所述六个心理指标分别为：勇敢度、忠诚度、聪慧性、耐挫度、自信度、高压力心理适应能力。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的军人心理训练方法，其特征在于，结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标，具体包括：

预先对多个受测者的生理信息和完成表现进行特征提取，并通过机器学习算法对特征提取后的生理信息的完成表现进行训练，获取与军事训练场景符合的多模态评估模型；

将播放军事训练场景期间到采集的受测者生理信息和播放军事训练场景结束后得到的完成表现输入对应军事训练场景的多模态评估模型，获得该受测者对应军事训练场景的心理指标。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的军人心理训练方法，其特征在于，

所述受测者的生理信息至少心电信息，和/或皮肤电信息，和/或脑电信息，和/或眼球追踪信息，和/或呼吸信息。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的军人心理训练方法，其特征在于，

所述军事训练场景的包括多个刺激强度；

播放军事训练场景期间可更换军事训练场景的刺激强度。

7.一种虚拟显示训练设备，包括训练机、虚拟现实头戴式显示设备和生理信息采集设备，其特征在于，

所述训练机用于构建军事训练场景；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；

所述虚拟现实头戴式显示设备用于播放军事训练场景，以使受测者进行军事训练场景中的任务；

所述生理信息采集设备用于播放军事训练场景期间采集受测者的生理信息；

所述训练机还用于评估军事训练场景中的任务的完成表现并结合完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

8.根据权利要求7所述的基于虚拟现实的军人心理训练设备，其特征在于，

所述训练机构建的军事训练场景包括多个刺激强度；

所述虚拟现实头戴式显示设备播放军事训练场景期间可更换军事训练场景的刺激强度。

9.根据权利要求7所述的基于虚拟现实的军人心理训练设备，其特征在于，

所述生理信息采集设备包括：心电传感器、脑电传感器、皮肤电阻传感器；

所述心电传感器用于采集受测者的生理信息中的心电信息；

所述皮肤电阻传感器用于采集受测者的生理信息中的心电信息；

所述脑电传感器用于采集受测者的生理信息中的脑电信息。

10.一种虚拟现实训练装置，包括显示模块、交互模块、生理信息采集模块和处理模块，其特征在于，

所述显示模块用于播放预构建军事训练场景；所述军事训练场景中设有需要通过交互完成的任务；

所述交互模块用于使受测者通过交互模块进行军事训练场景中的任务；

所述生理信息采集模块用于在播放军事训练场景期间采集受测者的生理信息；

所述处理模块用于评估军事训练场景中的任务的完成表现，并结合受测者的完成表现和生理信息评估受测者的心理指标。

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