具体实施方式

首先结合图1说明本发明一个实施方式的基于VR的多任务训练游戏提升老年人认知能力的方法流程。如图1-3所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：配置Stroop任务及Simom任务；

步骤S102：基于所述Stroop任务及Simom任务，对VR游戏系统进行功能划分；

步骤S103：用户进入VR游戏系统，通过游戏进行训练。

所述步骤S101：配置Stroop任务及Simom任务，其中：

本实施例通过对方块以及字体呈现位置和呈现方式来实现Stroop任务和Simon任务在游戏中的结合，如图2所示，本游戏的具体实现是通过4种汉字和4种方块呈现和操作手柄实现的。四种字体分别为：红颜色写的“红”字，红颜色写的“蓝”字，蓝颜色写的“红”字，和蓝颜色写的“蓝”字；四种方块分别为：带着红颜色写的“红”字的方块，带着红颜色写的“蓝”字的方块，带着蓝颜色写的“蓝”字的方块，和带着蓝颜色写的“红”字的方块。

在游戏操作过程中，用户左手手柄对应的VR空间里面红色的光剑，右手手柄对应着VR空间里面蓝色的光剑。体现Stroop任务和Simon任务结合的方式为，向用户显示字体、带有字体的方块，字体的字义能够代表颜色，字体及带有字体的方块向用户呈现时，字体均附加有颜色进行展示，

(1)在颜色判断任务情况下，向用户呈现字体；用户需要对显示的字体附加的颜色进行判断，忽略字体的字义。判断方式为：红色的光剑只能砍红颜色的字体，例如，红颜色写的“红”字和红颜色写的“蓝”字；蓝色光剑只能砍蓝颜色的字体，例如，蓝颜色写的“红”字和蓝颜色写的“蓝”字。

(2)在字义判断情况下，向用户呈现带有字体的方块；用户需要对字体本身的字义进行判断，而忽略字体附加的颜色。判断方式为：红色的光剑只能砍带着红色字的方块，例如，红颜色写的“红”字和蓝颜色写的“红”字；蓝色的光剑只能砍带着蓝字的方块，例如，红颜色写的“蓝”字和蓝颜色写的“蓝”字。

(3)在混合判断情况下，既有字体呈现，又有方块呈现，但用户既需要对显示的字体附加的颜色进行判断，忽略字体的字义；又需要对具有字体的方块中字体本身的字义进行判断，而忽略字体附加的颜色。

本游戏通过对方块以及字体呈现位置和呈现方式来实现Stroop任务和Simon任务在游戏中的结合。具体举例来说：在颜色判断任务中，当红颜色写的“红”字出现在左侧，蓝颜色写的“蓝”字出现在右侧，那么颜色和字义相一致则符合stroop任务中的一致效应，而出现在左侧的红色方块需要左手的光剑，则符合simon任务中的位置一致效应。若蓝颜色写的“红”字出现在左侧，红颜色写的“蓝”字出现在右侧，则蓝颜色写的“红”字和红颜色写的“蓝”字符合stroop任务中的不一致效应；而出现在左侧的蓝颜色写的“红”字需要右手的蓝色光剑砍，则符合simon中的位置不一致效应。

本实施例中，该VR游戏是一款基于VR技术的音乐击打类游戏LightSword。本游戏设计的总体思路是将经典心理学研究范式——Stroop任务和Simom任务，与VR技术相结合，设计开发以训练老年人执行控制能力为主的VR游戏。Stroop任务是研究之一和执行控制的黄金标准。在标准的颜色-字词的Stroop任务中，被试观看一个用某一种颜色的墨水写的字词，其任务是确定该字词的颜色，用于表征任务相关的维度，而忽视字词的含义或它引起的反应，即忽视与任务无关的维度。由于不一致的任务相关和任务无关维度引起的冲突，相比于中立刺激，被试需要更多的注意力控制来判断不协同刺激的颜色，以克服在不同感知和感应和反应选择阶段干扰，表现为反应速度减慢的准确率下降。Simon任务是另外一个经典的研究注意控制的范式，主要用于研究刺激和反应不相容效应。在这个任务中，不相容的尝试需要被试做出的反应在空间上与刺激呈现的方位不相符，例如右手对左侧的刺激反应。本游戏设计将Stroop任务和Simon任务相结合，同时操纵刺激和刺激的协同性和刺激与反应的协同性，探索注意控制下的任务冲突解决。

在游戏过程中，VR场景中有随着音乐节奏出现的不同类型的方块，玩家需要挥动左右手的手柄，按照游戏规则击打方块。击中的方块数量越多，得分越高。游戏结束后会根据玩家得分对玩家进行评级，每个玩家的等级将出现在排行榜上。

如图3所示，所述步骤S102：基于所述Stroop任务及Simom任务，对VR游戏系统进行功能划分，其中：

基于Stroop任务及Simom任务，确定该VR游戏系统具有音乐设置、游戏设置功能，对VR游戏系统进行功能划分，划分为音乐设置模块、游戏设置模块、数据存储模块；

所述音乐设置模块，用于编辑歌曲，预先设置字块出现的频率和字块的样式；

所述游戏设置模块，用于设置游戏场景、光剑交互、显示界面、配置字块的速度和特效；所述游戏场景包括静态场景、灯光渲染场景；所述光剑交互包括配置连接手柄、设置主摄像机；所述显示界面具有选择游戏玩家、选择游戏歌曲、选择游戏模式、选择歌曲难度、开始游戏、返回上一级的功能；所述选择游戏玩家使用UGUI插入用户列表，以供选择玩家；连接手柄分为红色手柄、蓝色手柄；

所述游戏存储模块，用于记录每一位玩家的每一次游戏的具体数据。

本实施例中，所述音乐设置模块作为游戏设计的先导部分，提前设置好字块出现的频率和字块的样式，减少了游戏设置的难度。所述游戏设置模块作为游戏设计的重要环节，详细的设计了游戏的每一个步骤，游戏操作的所有功能均由此模块完成；所述数据存储模块记录每一位玩家的每一次游戏的具体数据。

如图4所示，所述步骤S103：用户进入VR游戏系统，通过游戏进行训练，其中：

用户通过选择游戏玩家功能选择玩家；选择游戏模式，游戏具有颜色模式、字义模式、混合模式，所述颜色模式即根据字块颜色判断使用红色手柄或蓝色手柄击中目标；所述字义模式即根据字义判断使用红色手柄或蓝色手柄击中目标；所述混合模式需要用户进行判断，有黑色背景的目标按照字义进行游戏，无背景的则按照颜色进行；用户选择歌曲；用户选择游戏难度，游戏设置四种模式：简单版、正常版、难度版、专家版；用户根据评分结果，进入下一难度的游戏。

本实施例中，编辑了三十首老年人耳熟能详的歌曲可供选择；若用户上一难度级别评分为A/B，则可进行下一难度的游戏。

本实施例中，用户在选择游戏玩家时，后台连接数据库记录游戏玩家；用户选择游戏歌曲后，后台连接歌曲文件，并根据该歌曲文件及游戏难度，采用Best Saber中的MediocreMapper根据游戏难度编辑所述歌曲文件，根据游戏难度及歌曲节拍设置字块、标记正反手；在游戏结束后，连接数据库记录游戏数据，并对游戏结果进行评级。

本实施例中，设置五个等级，自高到低分别是A、B、C、D、E。

为了检测本VR游戏发明的有效性，本发明招募38位老年人作为VR游戏训练对象，进行游戏训练。38位老年人均为健康老年人，年龄在60-79岁之间。该测试研究为实验性研究，研究涉及采用被试内设计。具体训练方案为对于每个老年人被试，VR游戏训练共进行20次。每隔一天训练一次，每次训练时间共为30分钟，其中，每完成10分钟训练休息2-3分钟，共进行3次。

在正式训练之前，对每个老年人可操控的游戏难度等级评估，采用手动调节游戏难度的方法，让老年人自己选择适合自己的难度等级。

VR游戏训练场地不小于5*5m²，场地中午任何障碍物，使老年人在游戏过程中自由行走。每次游戏训练时，均安排一名工作人员在陪同指导，保证老年人在游戏过程中的安全。

VR游戏训练开始前一周内，使用行为学实验Stroop任务对老年人的执行控制能力进行基线测试，采集实验完成后的反应时和准确率。在20次VR游戏训练结束后一周内，同样使用Stroop任务对老年人进行测试，同时采集完成实验的反应时和准确率。使用配对t检验对训练前后的Stroop任务反应时和准确率进行统计分析。

实验结果显示，在颜色、字义和混合训练模式下，VR游戏显著降低了老年人在完成Stroop任务的反应时(颜色训练模式：t₁₁＝2.9,p＝0.01；字义训练模式：t₁₂＝2.25,p＝0.04；混合训练模式：t11＝3.02,P＝0.01)。

在社区招募38名正常健康老年人对本发明的VR游戏训练有效性进行测试。测试结果显示，在三种训练模式(颜色、字义和混合)下，VR游戏训练显著降低老年人在stroop任务中的反应时，三种训练模式下的平均反应时分别由689.6，561.9,609.1下降到571，491.9,526.7。表明本发明设计的VR游戏有效的提升了老年人的行为抑制能力和反应速度。

本发明的将VR技术的优势和经典心理学范式相结合，针对老年人的身心发展特点，同时以音乐游戏的形式对老年人进行认知训练，改变了以往认知训练的枯燥乏味的特点。在VR游戏设计过程中，通过对游戏难度来把控，来逐步提升老年人参加游戏训练的积极性和主动性；通过音乐游戏的形式增加游戏的趣味性。同时，通过在游戏训练过程中激发老年人的视、听、躯体感觉等多通道感知觉刺激来增强训练效果。

本发明实施例进一步给出一种基于VR的多任务训练游戏提升老年人认知能力的装置，如图5所示，所述装置包括：

配置模块：用于配置Stroop任务及Simom任务；

功能划分模块：配置为基于所述Stroop任务及Simom任务，对VR游戏系统进行功能划分；

训练模块：配置为用户进入VR游戏系统，通过游戏进行训练。

本发明实施例进一步给出一种基于VR的多任务训练游戏提升老年人认知能力的系统，包括：

处理器，用于执行多条指令；

存储器，用于存储多条指令；

其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的基于VR的多任务训练游戏提升老年人认知能力的方法。

本发明实施例进一步给出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的基于VR的多任务训练游戏提升老年人认知能力的方法。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，实体机服务器，或者网络云服务器等，需安装Ubuntu操作系统)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。