面向手指康复训练的体感交互游戏设计研究
文献综述
摘要：随着计算机、传感器等技术的不断发展，体感交互设计被人们应用到各领域，尤其在医疗康复领域显示出巨大的发展前景。本文对体感康复游戏、手指功能障碍的研究背景进行了阐述，分析了体感交互技术在医疗康复领域国内外的研究和应用状况和手指康复产品的国内外研究现状，使读者可以对课题的研究方向和背景有一个初步的了解。
关键词：手指康复训练；体感交互；游戏设计；Leap Motion
1 研究背景
近年来，随着计算机、传感器等技术的不断发展，人机交互的方式越来越来多样化。而体感交互就是在研究人员的不断探索下产生的新的交互模式之一[1]。体感交互是指通过多种技术把虚拟平台与现实平台相结合，进而实现自然的人机交互方式[2]。作为一种改变传统交互模式的设计，体感交互设计具有很大的发展空间，将会应用到各种各样的领域，被人们和社会所青睐。
而体感游戏就是一种典型应用。体感游戏以肢体动作作为信息的输入指令，而不是借助手柄按键鼠标等硬件来操作指令。体感交互设计在游戏领域的应用，使得操作更加便捷，进而给玩家带来更直观更真实的游戏体验。体感游戏可以增强人们各方面的能力，包括认知能力、情感和意志力、运动控制能力、个人素质、社交能力、媒体能力等[3]。在国内外已经有很多案例将体感游戏应用在教育、医疗康复等领域中并取得了显著的效果。而在传统康复模式中，对于患者来说，康复过程是枯燥无聊的；对于康复治疗师来说，同一时间只能指导一名患者的康复，康复效率比较低下。在已有的案例中可知，体感游戏的出现正在解决传统康复训练会出现的问题。体感交互游戏结合高科技技术，能够精确地对患者进行测评、辅助、监控、训练，并且让康复训练过程变得有趣[4 ]，从而充分保证了有效性和持久性[5 ]。根据一些现有的文献调查可知，体感康复游戏系统的游戏输入方式基于康复治疗师的意见，主要分为伸展运动，力量运动，平衡运动，精细运动和脑力认知运动[6]。所有的康复游戏训练的地点可以选择在社区或家里，不需要一直待在康复医疗中心，这使得进行康复训练会更加方便。在当今社会，手部功能障碍患者的数量在不断增多,有更多的相关学者重视对手部康复训练的研究。受此启发，在进行了大量的调研后，本文关注到了手指康复训练这一细分领域。在日常生活中，许多精细的动作需要由手部来完成，所以手指的功能康复训练非常重要。很多患者手部的功能障碍一般是三种原因引起的。一是由于高位的脊髓损伤导致的手指活动功能受限，二是由于脑血管疾病导致的单侧肢体活动受限，三是由于外伤从而导致的手指活动功能受限。针对不同的原因，治疗的方法也有所不同。在是由于第二种或第三原因引起的手指功能障碍，需要进行科学地手指的康复训练，才能达到功能恢复的目的。基于以上的背景，本次的课题围绕着如何利用体感游戏这种形式来实现手指的康复训练，即利用Leap Motion体感控制器和Processing开发环境为需要进行手指康复训练的群体设计一款体感游戏。
2 体感交互的国内外研究概况
2.1 国内研究现状
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