一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置及实现方法与流程

文档序号：17076061发布日期：2019-03-08 23:45阅读：335来源：国知局

本发明涉及一种心理沙盘，特别涉及一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置及实现方法。

背景技术：

心理沙盘游戏辅导治疗是一种以分析心理学原理为基础，由多拉·卡尔夫发展创立的心理辅导与心理治疗技术，1998年由北京师范大学张日昇教授引入中国，已经成为学校、军队、政府、企事业单位等心理健康中心、心理咨询室必备的设备之一。传统上，沙具、沙箱、沙子和沙具陈列架是心理沙盘的必备组成，来访者可以在心理沙盘内塑造多种多样的场景来表达内心的情感，并在专业心理分析师的陪同与引导下，获得心理治疗的效果。心理沙盘游戏可用于各年龄段人群，可以个体单独进行，也可以由团队一起完成，来访者可以自由地完成沙盘，也可以根据一定的主题做主题沙盘，各种方式均有其特别的程序，但是都遵循容纳、保护和自由的无意识工作方式，其根本目的和治愈原理都是通过沙盘游戏的过程来接触无意识，进而达到心灵发展和转化的目的。

目前，传统的心理沙盘为实体沙盘，在一个心理咨询师对多人或者团体来共同完成团体沙盘的情况下，心理咨询师就没有精力和能力观察每位来访者每一步的变化，只能依据最后的沙盘场景进行分析与指导，而心理沙盘游戏非常注重中间场景的变化，来访者场景构建过程的变化与过程中的更换沙具都从一个侧面表达了来访者的心理变化，这是心理情感表达与治疗的关键点，但是这一些中间过程与参数常常无法被记录与观测到，使得心理沙盘的应用效果受到很大的影响和制约，甚至会造成分析的错误，误导心理治疗；同时，传统心理沙盘本身体积庞大，移动不便，给实际应用、教学和科研等均带来了一定的不便；而且当前的心理设备市场上还没有可以提供操作信息保存及回溯场景等功能的心理沙盘，在一定程度上阻碍了心理沙盘在信息时代的发展和心理专业人员对心理沙盘场景的进一步分析与研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供了一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置及实现方法，解决了传统的心理沙盘在是使用过程中，来访者的一些中间过程与参数无法被记录与不方便观测的问题，并解决了传统心理沙盘本身体积庞大，移动不便的问题，在解决上述的问题的同时为心理咨询师提供了操作信息保存及回溯场景等功能。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置，包括三维视觉显示设备和交互设备，所述三维视觉显示设备连接有数据中心服务器，所述交互设备连接有子服务器；所述子服务器连接有沙具模型数据库和沙盘场景数据库，所述数据中心服务器与子服务器连接；

所述沙具模型数据库用于存储沙具模型数据；

所述沙盘场景数据库用于存储沙盘场景模型数据；

所述三维视觉显示设备用于接收来自数据中心服务器的虚拟现实显示数据，并展示心理沙盘的虚拟现实场景；

所述交互设备用于采集人体状态与动作过程的数据，并将采集数据传输至子服务器系统；

所述子服务器用于接收并处理来自所述交互设备的采集数据，形成能够为数据中心服务器接收和处理的数据形式，并提取沙盘场景数据库、沙具模型数据库内的存储沙具模型数据、存储沙盘场景模型数据，传输至所述数据中心服务器；

所述数据中心服务器用于接收并处理所述子服务系统传输的数据，生成相应的虚拟现实显示数据并传送至三维视觉显示设备。

本发明的一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置的沙盘场景数据库内存储有包括现有技术下的场景数据和多种传统心理沙盘无法构建的场景数据，例如：空中场景、地面场景和水下场景等，沙具模型数据库内存储有包括沙具属性及位置参数、沙子属性及场景参数，可以构建出空中、地面和水下等多种传统心理沙盘无法构建的场景图；并通过沙盘场景数据库、沙具模型数据库、子服务器及数据中心服务器、三维视觉显示设备、交互设备的配合，不仅能够更加真实的模拟效果，使得来访者能够身临其境从而更容易沉浸其中，以便来访者展示出真实的内心情感和心理沙盘场景，而且可以构建出空中、地面和水下等多种传统心理沙盘无法构建的场景图，相比较传统心理沙盘具有更好的表达效果，同时能够构建出多种不同类型的模拟沙具以增强模拟效果并且解决了现有沙盘及沙具体积庞大，移动不便的缺点。

进一步地，所述三维视觉显示设备包括cave投影系统和虚拟现实头显。

进一步地，所述交互设备包括数据手套，所述数据手套上设置有磁定位模块和力反馈设备；所述数据手套为多触点数据手套、28个传感器触觉数据手套或骨架式力反馈数据手套，数据手套可以感知人手的状态与动作的过程数据，并通过力反馈机制使人的手感受到抓捏物体的感受并记录取放沙具过程中数据手套的力反馈数据，来访者可以通过数据手套拿起模拟沙具进行旋转观看，并以各种角度和模式将其放置在沙盘中。

进一步地，所述数据中心服务器连接有身份识别模块，通过身份证或其他rfid身份标识系统完善来访者个人信息，或匿名存储来访者的个人信息，并存入数据中心服务器。

进一步地，所述身份标识模块为rfid身份标识模块。

进一步地，所述数据中心服务器连接有生理参数采集模块。

进一步地，所述生理参数采集模块包括桡动脉压电脉搏模块、指尖红外脉搏模块、心电模块及皮肤电阻模块，通过各种生理参数采集模块可以获取到来访者在做心理沙盘过程中的生理参数，然后利用小波分析和非线性分析等分析方法提取上述对象的特征参数，可以分析其奇异点及情感状态转化，综合来访者在构建心理沙盘场景过程中的奇异性和心理情感的变化与沙盘场景分析，适时介入心理沙盘场景构建，可以综合评估来访者的状态和心理状态的变化过程以及来访者做心理沙盘的效果，从而通过人机结合的场景分析，较准确地获知来访者的心理，并帮助来访者释放掉负面情感。

进一步地，所述子服务器系统、身份识别模块、生理参数采集模块均设有数据存储模块和无线传输模块，所述子服务器系统、身份识别模块、生理参数采集模块均通过无线传输模块数据中心服务器无线连接，通过数据存储模块可以将来访者构建心理沙盘场景的过程及各种数据全部储存起来，解决了现有技术的心理沙盘不可回溯和无法接着上次的场景继续构建沙盘场景的缺陷，使得咨询师能够充分观察到来访者每一步的变化以获得更加准确的分析结果并提供更好的治疗方案，同时来访者构建心理沙盘场景的过程及各种数据还能够通过网络远程传递给外地专家或通过在线及离线方式进行专家会诊，实现对疑难心理沙盘场景的解读，扩大了其应用效果及应用范围。

进一步地，还包括客户端，该客户端与数据中心服务器连接，所述客户端可以安装在计算机、手机或pad等电子设备上，心理咨询师可以通过客户端来观看、回溯来访者的各种表现并通过客户端进行远程分析和专家会诊等操作，同时咨询师可以通过客户端对各来访者的数据进行分类储存及管理。

一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置的实现方法，包括以下步骤，

步骤1：建立沙具模型数据库和沙盘场景数据库；

步骤2：子服务器提取沙盘场景数据库、沙具模型数据库内的存储沙具模型数据、存储沙盘场景模型数据，传输至所述数据中心服务器；

步骤3：数据中心服务器接收并处理所述子服务系统传输的数据，生成相应的虚拟现实显示数据并传送至三维视觉显示设备；

步骤4：三维视觉显示设备接收来自数据中心服务器的虚拟现实显示数据，并展示心理沙盘的虚拟现实场景；

步骤5：交互设备采集人体状态与动作过程的数据，并将采集数据传输至子服务器系统；

步骤6：子服务器用于接收并处理来自交互设备的采集数据，形成能够为数据中心服务器接收和处理的数据形式，传输至所述数据中心服务器；

步骤7：返回步骤3。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明的一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置不仅能够更加真实的模拟效果，使得来访者能够身临其境从而更容易沉浸其中，以便来访者展示出真实的内心情感和心理沙盘场景，而且可以构建出空中、地面和水下等多种传统心理沙盘无法构建的场景图，相比较传统心理沙盘具有更好的表达效果，同时能够构建出多种不同类型的模拟沙具以增强模拟效果并且解决了现有沙盘及沙具体积庞大，移动不便的缺点。

2.本发明的一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置通过数据存储模块可以将来访者构建心理沙盘场景的过程及各种数据全部储存起来，解决了现有技术下的心理沙盘不可回溯和无法接着上次的场景继续构建沙盘场景的缺陷，使得咨询师能够充分观察到来访者每一步的变化以获得更加准确的分析结果并提供更好的治疗方案，同时来访者构建心理沙盘场景的过程及各种数据还能够通过网络远程传递给外地专家或通过在线及离线方式进行专家会诊，实现对疑难心理沙盘场景的解读，扩大了其应用效果及应用范围。

3.本发明的一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置通过设置各种生理参数采集传感器及数据手套，用来采集来访者的脉搏、心电、皮肤电阻等生理参数和人手的状态与动作过程数据，从而得出来访者在构建心理沙盘场景过程中的奇异性，并通过相关算法识别其心理情感的变化，使得分析结果更加准确，从而获得更佳的心理治疗效果。

4.本发明的一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置具有结构简单，使用方便的特点，能够显著提高心理沙盘的使用效果，相比于传统技术的实物心理沙盘更加方便可靠。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的一种基于物联网和虚拟现实的心理沙盘装置的一种示意图；

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本发明作详细说明。

实施例一

所述沙具模型数据库用于存储沙具模型数据；

所述沙盘场景数据库用于存储沙盘场景模型数据；

所述三维视觉显示设备用于接收来自数据中心服务器的虚拟现实显示数据，并展示心理沙盘的虚拟现实场景；

所述交互设备用于采集人体状态与动作过程的数据，并将采集数据传输至子服务器系统；

所述数据中心服务器用于接收并处理所述子服务系统传输的数据，生成相应的虚拟现实显示数据并传送至三维视觉显示设备。

优选的，所述三维视觉显示设备包括cave投影系统和虚拟现实头显。

具体的，将现有技术中的场景以及沙具模型通过3d成像技术或利用3dmax等相关软件制作，然后将沙具属性及位置参数、沙子属性及场景参数分别存储至沙具模型数据库和沙盘场景数据库；心理咨询师或来访者可通过子服务器将模型和场景进行选取，并将相关的数据传输至数据中心服务器；数据中心服务器与三维视觉显示设备通讯连接，数据中心服务器将生成相应的虚拟现实显示数据并传送至三维视觉显示设备，进而三维视觉显示设备依据数据中心服务器的虚拟现实显示数据进行虚拟现实场景的展示；交互设备设置有信息传递端口，交互设备通过信息传递端口与所述子服务器通讯连接，来访者利用交互设备对沙具与沙箱中的沙子依据自己的心境与主题进行操作，构建一个自认为满意的场景，过程中通过交互设备对来访者的人体状态与动作过程的数据进行采集，并传输至子服务器；子服务器与数据中心服务器通讯连接，子服务器将来自交互设备传递的人体状态与动作过程的数据进行数据处理，形成能够为数据中心服务器接收和处理的数据形式并传送至所述数据中心服务器；数据中心服务器接收所述子服务系统传递的各种参数信息并对数据进行处理，生成相应的虚拟现实显示数据并传送至三维视觉显示设备。

实施例二

在实施例一的基础上，所述交互设备包括数据手套，所述数据手套上设置有磁定位模块和力反馈设备；所述数据手套为多触点数据手套、28个传感器触觉数据手套或骨架式力反馈数据手套，数据手套可以感知人手的状态与动作的过程数据，并通过力反馈机制使人的手感受到抓捏物体的感受并记录取放沙具过程中数据手套的力反馈数据，来访者可以通过数据手套拿起模拟沙具进行旋转观看，并以各种角度和模式将其放置在沙盘中。

实施例三

在上述实施例的基础上，所述数据中心服务器连接有身份识别模块，通过身份证或其他rfid身份标识系统完善来访者个人信息，或匿名存储来访者的个人信息，并存入数据中心服务器。所述身份标识模块为rfid身份标识模块。所述数据中心服务器连接有生理参数采集模块。所述生理参数采集模块包括桡动脉压电脉搏模块、指尖红外脉搏模块、心电模块及皮肤电阻模块，通过各种生理参数采集模块可以获取到来访者在做心理沙盘过程中的生理参数，然后利用小波分析和非线性分析等分析方法提取上述对象的特征参数，可以分析其奇异点及情感状态转化，综合来访者在构建心理沙盘场景过程中的奇异性和心理情感的变化与沙盘场景分析，适时介入心理沙盘场景构建，可以综合评估来访者的状态和心理状态的变化过程以及来访者做心理沙盘的效果，从而通过人机结合的场景分析，较准确地获知来访者的心理，并帮助来访者释放掉负面情感。

实施例四

在上述实施例的基础上，所述子服务器系统、身份识别模块、生理参数采集模块均设有数据存储模块和无线传输模块，所述子服务器系统、身份识别模块、生理参数采集模块均通过无线传输模块数据中心服务器无线连接，通过数据存储模块可以将来访者构建心理沙盘场景的过程及各种数据全部储存起来，解决了现有技术的心理沙盘不可回溯和无法接着上次的场景继续构建沙盘场景的缺陷，使得咨询师能够充分观察到来访者每一步的变化以获得更加准确的分析结果并提供更好的治疗方案，同时来访者构建心理沙盘场景的过程及各种数据还能够通过网络远程传递给外地专家或通过在线及离线方式进行专家会诊，实现对疑难心理沙盘场景的解读，扩大了其应用效果及应用范围。还包括客户端，该客户端与数据中心服务器连接，所述客户端可以安装在计算机、手机或pad等电子设备上，心理咨询师可以通过客户端来观看、回溯来访者的各种表现并通过客户端进行远程分析和专家会诊等操作，同时咨询师可以通过客户端对各来访者的数据进行分类储存及管理。

实施例五