面向精神障礙服刑人員心理矯治的實(shí)體交互設(shè)計(jì)研究

面向精神障礙服刑人員心理矯治的實(shí)體交互設(shè)計(jì)研究

趙超蘇華關(guān)家印Key：心理矯治;實(shí)體交互;色彩設(shè)計(jì);聲音設(shè)計(jì);形態(tài)設(shè)計(jì)1研究背景為建設(shè)現(xiàn)代化人文監(jiān)獄，對(duì)患有精神障礙的服刑人員進(jìn)行心理矯治，清華大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與某監(jiān)獄局緊密合作，探索以聲音、色彩、氣味等元素為介質(zhì)的心理矯治產(chǎn)品、環(huán)境、服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減輕精神障礙服刑人員的病情，降低發(fā)病頻率，幫助其盡快回歸社會(huì)的改造目的。本課題的研究對(duì)象為某監(jiān)獄在押服刑人員100人，其中患有精神障礙的服刑人員70人，正常服刑人員30人。本研究采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法，為了保證實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究的信度和效度，降低研究環(huán)境對(duì)被試人群產(chǎn)生負(fù)面情感影響，研究團(tuán)隊(duì)將該監(jiān)獄心理咨詢中心的墻壁粉刷成淡灰色，輔以軟裝、壁紙、掛毯等作為墻面裝飾。研究團(tuán)隊(duì)從年齡、文化程度、入獄前職業(yè)、罪名、病因等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本的情況進(jìn)行綜合分析，以便有針對(duì)性的對(duì)精神障礙的服刑人員實(shí)施心理干預(yù)與矯治工作。研究發(fā)現(xiàn)，監(jiān)獄中主要的精神障礙病癥有三種，分別是抑郁癥、躁郁癥和精神分裂。根據(jù)對(duì)監(jiān)獄內(nèi)主要精神障礙病癥的分析，本研究制定了基于藝術(shù)治療的心理矯治研究方法。藝術(shù)治療以實(shí)現(xiàn)監(jiān)獄精神障礙服刑人員的康復(fù)為目標(biāo)，主要針對(duì)抑郁癥、躁郁癥患者，為他們進(jìn)行長(zhǎng)期的、有規(guī)律的心理矯治。抑郁癥患者的情緒在監(jiān)獄中長(zhǎng)期處于負(fù)向的狀態(tài)。通過(guò)藝術(shù)治療若干療程的矯治后，患者情緒能夠趨于平穩(wěn)，逐漸發(fā)展為正向、積極的狀態(tài);躁郁癥患者的情緒起伏不定，在不同的發(fā)病周期有不同的情緒表現(xiàn)。通過(guò)藝術(shù)治療針對(duì)不同發(fā)病周期的心理矯治后，患者的情緒能夠趨于平穩(wěn)，在不同發(fā)病周期的表現(xiàn)有所緩和，逐漸發(fā)展為較為平和的狀態(tài)。1服刑人員心理及情感矯治的色彩設(shè)計(jì)本研究所進(jìn)行的色彩研究表明，高明度的色彩能夠給精神障礙服刑人員帶來(lái)正向的情感矯治;從色彩色相的維度來(lái)說(shuō)，中綠、橙色、藍(lán)色等能給此類服刑人員帶來(lái)正向的情緒，黑色、灰色、翠綠、紫色等會(huì)帶來(lái)負(fù)向的情緒，紅色相對(duì)中性。所以針對(duì)抑郁癥患者的場(chǎng)景，整體選取高明度的配色，色相選擇也盡量偏向正向色彩;而針對(duì)躁郁癥患者，整體色彩明度可以適中，在注意色彩搭配的前提下色相選擇也可以盡量豐富（圖1）。研究團(tuán)隊(duì)借助于奧斯特瓦德（W.Ostwald）色彩系統(tǒng)作為色彩設(shè)計(jì)的理論框架。奧斯特瓦德色立體是由色相、明度、純度三要素構(gòu)成一個(gè)三維空間的復(fù)錐形立體，每一個(gè)色彩都可以通過(guò)參數(shù)進(jìn)行定位，這極大的方便了色彩的使用與管理。使用奧斯特瓦德色立體進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)時(shí)，如果確定了體系中的某一顏色，便可以從這些色彩系列中求得與這一顏色調(diào)和或?qū)Ρ鹊纳赎P(guān)系（圖1）。本研究選取CSS十六進(jìn)制顏色標(biāo)色法對(duì)選取顏色進(jìn)行標(biāo)注。針對(duì)兩個(gè)不同時(shí)期的精神障礙服刑人員設(shè)計(jì)兩類不同的配色方案（圖2）。抑郁癥和處于郁期的躁郁癥病人，設(shè)計(jì)以黃色、綠色、橙色等為主要色調(diào)，通過(guò)其與紅色搭配，借助于高純度的顏色和豐富的色彩搭配喚起抑郁癥患者的正向情緒（圖3）。針對(duì)處于躁期的躁狂癥患者，在色彩設(shè)計(jì)時(shí)使用較冷的綠色和藍(lán)色作為主要的色調(diào)。根據(jù)色彩研究的結(jié)果，這類顏色在平復(fù)患者情緒的同時(shí)，也會(huì)喚起他們負(fù)向的情緒，所以通過(guò)提高色彩明度的方式來(lái)減少色彩的負(fù)面影響。此類色彩選取較為統(tǒng)一的色調(diào)來(lái)平復(fù)此類患者的情緒（圖4）。將兩種配色方案放在同一坐標(biāo)軸中進(jìn)行對(duì)比，可以得到：兩種色彩方案都盡量選取高明度的顏色。針對(duì)抑郁癥和處于郁期的躁郁癥患者的配色純度都相對(duì)較高，色彩搭配豐富熱烈;針對(duì)處于躁期的躁郁癥患者使用純度較低的顏色如綠色、藍(lán)色等，另外搭配少量的紅色，將情緒的強(qiáng)度降低的同時(shí)避免喚起他們的負(fù)向情緒（圖5）。色彩在實(shí)際的應(yīng)用中，不同顏色之間的比例關(guān)系也是影響情緒的重要因素之一。在進(jìn)行色彩方案設(shè)計(jì)時(shí)，不同比例的相同顏色搭配也會(huì)產(chǎn)生不同的效果。因此在進(jìn)行最終配色方案設(shè)計(jì)時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)改變了每一套配色的色彩比例，以一種或兩種顏色為主，其他顏色為輔的方式對(duì)于前期的配色方案進(jìn)行了重組。這種方式不僅可以更好的突出每一種色彩方案的主題，在實(shí)際的使用中也更方便根據(jù)模型的形態(tài)、大小、比例進(jìn)行調(diào)整。第一套配色方案目的是喚起精神障礙服刑人員積極的情緒，采取明快、熱烈的色彩組合飽和度高、明度相對(duì)較高，節(jié)奏明確（圖6）。第二套配色方案的目的是穩(wěn)定精神障礙服刑人員的情緒，整體以藍(lán)色、綠色為主，為避免顏色過(guò)于沉悶，在其中加入明度、純度較低的黃色、紅色，避免對(duì)于負(fù)向情緒的喚起（如圖7）。2服刑人員心理及情感矯治的情境音頻創(chuàng)作與實(shí)體交互設(shè)計(jì)音樂(lè)可以對(duì)人的情緒起到調(diào)節(jié)和促進(jìn)的作用。人類的大腦皮層是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，負(fù)責(zé)處理信息、進(jìn)行綜合認(rèn)知。知覺(jué)和認(rèn)知具有整體性、理解性的特征。其中，整體性表現(xiàn)為人在聽(tīng)到音樂(lè)后，即使只感知到音樂(lè)的其中一部分特性，也可以通過(guò)知覺(jué)，聯(lián)系過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)將其與其他感知覺(jué)聯(lián)系，從而進(jìn)行綜合的感知;理解性表現(xiàn)為人在聽(tīng)到一段音樂(lè)后，會(huì)將其與自己的先驗(yàn)知識(shí)相結(jié)合對(duì)這段音樂(lè)進(jìn)行理解和感知，這種知覺(jué)建立在每個(gè)人自身的認(rèn)知體系上，這就意味著不同的人對(duì)相同的音樂(lè)會(huì)有不同的理解和感知。正是這種理解和感知建立了音樂(lè)與心理之間的映射關(guān)系。而音樂(lè)之所以能夠傳遞情感，一是由于音樂(lè)本身所具有的藝術(shù)特性，二是人通過(guò)音樂(lè)產(chǎn)生的聯(lián)想，這就是情感映射。這兩種映射是相關(guān)聯(lián)的，借由這種方式音樂(lè)才能夠調(diào)節(jié)人的情緒。美國(guó)心理學(xué)家凱特·海文納（KateHevner）將音樂(lè)所具有的情感特性用詞匯表達(dá)出來(lái)，總計(jì)8類、37個(gè)詞匯，并組成了環(huán)裝的情感模型（圖8），在這8類情感之間可以進(jìn)行相對(duì)平滑的過(guò)渡。在實(shí)體交互裝置設(shè)計(jì)中，除了色彩以外，另一個(gè)主要的元素是音頻。與色彩設(shè)計(jì)的邏輯相同，在進(jìn)行音頻創(chuàng)作時(shí)也著重考慮針對(duì)抑郁癥患者和處于郁期的躁郁癥患者，進(jìn)行積極情緒的音頻設(shè)計(jì)，以及針對(duì)處于躁期的躁郁癥患者進(jìn)行穩(wěn)定情緒的音頻設(shè)計(jì)。受服刑人員文化水平和生活環(huán)境的限制，在進(jìn)行音頻創(chuàng)作時(shí)不應(yīng)過(guò)于復(fù)雜和抽象，應(yīng)充分利用知覺(jué)整體性和理解性的特征，使用生活中基本場(chǎng)景的片段作為組成音頻創(chuàng)作的基礎(chǔ)，促進(jìn)服刑人員的聯(lián)想。選取鄉(xiāng)村和城市作為音頻創(chuàng)作的兩個(gè)基本場(chǎng)景，通過(guò)日常生活中的情境讓精神障礙服刑人員進(jìn)行內(nèi)容、情感的映射，促使他們?cè)谀X中形成基于自身經(jīng)驗(yàn)的獨(dú)特的情感，進(jìn)行情緒調(diào)節(jié)，增強(qiáng)心理矯治的效果。以穩(wěn)定情緒為目的的音頻會(huì)以鄉(xiāng)村為主要意向進(jìn)行創(chuàng)作，多選取鄉(xiāng)村為基本場(chǎng)景。在中國(guó)傳統(tǒng)文化中，鄉(xiāng)村人口分散、風(fēng)景宜人、民風(fēng)淳樸、生活節(jié)奏慢，因而鄉(xiāng)村象征著歸隱、安逸與寧?kù)o。而快節(jié)奏的活、繁華、喧囂往往是城市生活的代名詞。在音頻創(chuàng)作中將城市作為意向，配合恰當(dāng)?shù)囊纛l元素適合喚起患者的積極的情緒。音頻創(chuàng)作的流程和方法是以一段輕音樂(lè)作為基礎(chǔ)，奠定整個(gè)音頻情境的情感基調(diào)，再根據(jù)所選取的意向，從BBCSoundEffects網(wǎng)站上下載WAV格式的基礎(chǔ)音頻文件。根據(jù)故事化的場(chǎng)景，使用AdobePremiere軟件將基礎(chǔ)音頻素材剪輯，完成最終的音頻制作。在以鄉(xiāng)村為主題的音頻創(chuàng)作中，選取叢林、流水、鳥(niǎo)鳴、閃電等意向，構(gòu)建出一個(gè)有情緒起伏強(qiáng)弱的鄉(xiāng)村夜晚的主題情境。在音頻制作的過(guò)程中，以一段舒緩平靜的輕音樂(lè)，配合叢林的背景音作為整個(gè)音頻的基調(diào)。通過(guò)漸入的流水、鳥(niǎo)鳴、閃電的聲音，描述了一段從安靜到喧鬧，再回歸正常的鄉(xiāng)村叢林夜晚的情境（圖9、圖10）。在以城市為主題的音頻創(chuàng)作中，以一段節(jié)奏明快的爵士風(fēng)格音樂(lè)為背景，選取兒童嬉笑打鬧的聲音、交談聲、火車(chē)聲、風(fēng)聲、雨聲為元素，構(gòu)建了白天城市公園的主題情境。在音頻制作的過(guò)程中，以兒童在公園中嬉戲的聲音開(kāi)場(chǎng)，一輛火車(chē)從公園旁的鐵軌駛過(guò)，接下來(lái)下起了淅淅瀝瀝的春雨，場(chǎng)景安靜了下來(lái)，雨停后兒童又回到公園中繼續(xù)玩耍。為服刑人員呈現(xiàn)了一段歡快的故事（圖11、圖12）。3服刑人員心理及情感矯治實(shí)體交互的形態(tài)設(shè)計(jì)研究以點(diǎn)、線、面為基礎(chǔ)進(jìn)行形態(tài)的設(shè)計(jì)?；邳c(diǎn)、線、面元素設(shè)計(jì)的形態(tài)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，表現(xiàn)出不同的性格特征，對(duì)應(yīng)著從開(kāi)始到結(jié)束的全治療周期。在不同的治療周期中，患病的服刑人員可以根據(jù)自己的感受使用模塊化的元素進(jìn)行創(chuàng)作。1.1點(diǎn)元素的設(shè)計(jì)及應(yīng)用點(diǎn)作為形態(tài)的起始，是人類主觀創(chuàng)造的一個(gè)相對(duì)概念。作為一個(gè)抽象的形態(tài)，點(diǎn)具有多樣性和復(fù)雜性的特征，良好的運(yùn)用能夠有極強(qiáng)的表現(xiàn)力與表現(xiàn)深度，可以運(yùn)用不同的排列方式制造出不同視覺(jué)效果、秩序感或無(wú)序感，創(chuàng)造出極具生命力的、獨(dú)特的張力。將多個(gè)點(diǎn)組成的幾何形態(tài)進(jìn)行連接，可以將其制作成不同的模塊，同時(shí)模塊之間還存在一定的關(guān)聯(lián)性，可以通過(guò)不同的排列組合方式進(jìn)行形態(tài)創(chuàng)作。作為心理矯治第一階段所使用的形態(tài)，這一形態(tài)方案造型簡(jiǎn)單，容易進(jìn)行處理和擺放，方便服刑人員進(jìn)行操作，熟悉并理解心理矯治的流程和方法（圖13、圖14）。3.2線元素的設(shè)計(jì)應(yīng)用線是形態(tài)的方向指引。根據(jù)點(diǎn)變成線的外力的不同，可以將線分為三種，前兩種分別為一個(gè)外力形式和兩個(gè)外力形式，第三種線的形式是結(jié)合線，是前兩種形式的結(jié)合。這些不同形式的線有著不同的線型、角度和粗細(xì)，給人帶來(lái)不同的心理感受。線的形態(tài)創(chuàng)作是基于三角形的線性分割。以等邊三角形的中心做其他三條邊的平行線，將等邊三角形分割形成了三個(gè)梯形，作為基本的形態(tài)。以梯形的短邊為直徑畫(huà)圓，將梯形分割成兩個(gè)部分。為避免尖銳的形態(tài)對(duì)精神障礙服刑人員心理造成刺激，將梯形和半圓進(jìn)行倒角處理，得到最終的模塊方案，即半圓、梯形的組合模塊。模塊中同時(shí)包含直線和曲線、正形和負(fù)形。精神障礙服刑人員可以通過(guò)梯形不同角度的拼接，利用曲線和直線將其組合成不同的線型。心理矯治第二階段的方案，加入了曲線、直線的元素，形態(tài)同時(shí)包含正負(fù)形。相對(duì)復(fù)雜的形態(tài)給精神障礙服刑人員帶來(lái)更多的排列組合方式，但整體仍然保留了較為規(guī)整的幾何形態(tài)（圖15、圖16）。3.3面元素的設(shè)計(jì)應(yīng)用面是形態(tài)的集合，是其他所有形態(tài)的統(tǒng)籌。面既可以作為形態(tài)的一部分，又可以作為空間的一部分，在不同的狀態(tài)下有著不同的特性。面在空間中的不同位置會(huì)和其他形態(tài)組合成不同的關(guān)系，在設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行豐富的變化。面的形態(tài)的創(chuàng)作是使用一段曲線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、鏡像形成面的單元形，將這一單元形態(tài)進(jìn)行對(duì)稱、陣列后形成面的集合，最后通過(guò)陰影標(biāo)注的方式選出不同曲面的單元形態(tài)。模塊的頂部用曲面進(jìn)行切割，不同模塊的切割方向、長(zhǎng)度也有所不同，最終形成不規(guī)則的，應(yīng)用于心理矯治第三階段的形態(tài)方案。更加復(fù)雜的曲面和參差錯(cuò)落的形態(tài)能夠給精神障礙服刑人員帶來(lái)更多的聯(lián)想，更深層次的發(fā)掘他們內(nèi)心的想法（圖17、圖18）。4整合實(shí)體交互設(shè)計(jì)方案在服刑人員與模塊進(jìn)行實(shí)體交互的過(guò)程中，需要通過(guò)特定的操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)。為避免對(duì)精神障礙服刑人員造成干擾，操作臺(tái)設(shè)計(jì)盡可能簡(jiǎn)約，同時(shí)需要選取相對(duì)柔和的色彩，讓使用者將注意力集中在交互模塊上。由于本裝置的使用場(chǎng)景是在監(jiān)獄環(huán)境中，安全性是重要的考慮因素。設(shè)計(jì)方案將色彩、聲音與形態(tài)進(jìn)行整合，基于實(shí)體交互的模式，形成有針對(duì)性的、有階段性的模塊化心理矯治裝置設(shè)計(jì)。每次矯治可以從多種色彩方案與聲音方案中選取其中一種，在相同矯治周期內(nèi)進(jìn)行更換，以免患者出現(xiàn)視覺(jué)疲勞，影響矯治效果。裝置由操作臺(tái)與交互的模塊兩部分組成，使用基于磁感應(yīng)的交互方式，交互控制部分由Arduino組件實(shí)現(xiàn)。操作臺(tái)中放置有磁鐵，用于檢測(cè)不同的模塊，每個(gè)模塊內(nèi)部均有預(yù)先調(diào)試好的Arduino控制板、磁力傳感器和LED指示燈。在進(jìn)行心理矯治之前，通過(guò)預(yù)設(shè)，將不同顏色的模塊與音頻相對(duì)應(yīng)。精神障礙服刑人員在操作時(shí)，將不同形態(tài)、色彩的模塊放置到操作臺(tái)上，此時(shí)模塊會(huì)檢測(cè)到周?chē)艌?chǎng)的存在，通過(guò)Arduino組件將電路連通，模塊底部的LED指示燈會(huì)亮起，操作臺(tái)也將檢測(cè)到模塊的位置，根據(jù)服刑人員選擇的模塊來(lái)播放預(yù)設(shè)好的聲音。與之對(duì)應(yīng)的，越多相同顏色的模塊放置在操作臺(tái)上，與之對(duì)應(yīng)的音頻聲音就會(huì)越大，若將模塊拿走，則對(duì)應(yīng)的音頻聲音會(huì)減小或消失（圖19、圖20）。交互模塊的材質(zhì)選取TPU材料，這是一種具有高張力、高拉力、耐老化特性的環(huán)保材料。TPU材料可以通過(guò)改變配比，來(lái)改變最終產(chǎn)品的硬度，同時(shí)還能保持其物理屬性，有一定彈性和韌性的材質(zhì)會(huì)給予使用者舒適的觸感，合適的硬度也能保證交互模塊不出現(xiàn)形變，是交互模塊的最佳材質(zhì)。在心理矯治的過(guò)程中，不同的模塊形態(tài)對(duì)應(yīng)不同的心理矯治階段（圖21）。在治療的第一階段，選取基于點(diǎn)的形態(tài)方案（圖22）。模塊是非常簡(jiǎn)單的幾何形態(tài)，不會(huì)對(duì)精神障礙服刑人員造成困擾。由于形態(tài)之間有一定關(guān)聯(lián)性和延續(xù)性，服刑人員可以通過(guò)堆疊的方式對(duì)模塊進(jìn)行排列，方便精神障礙服刑人員找到各種形態(tài)之間的關(guān)系，適合初次使用者適應(yīng)此裝置。通過(guò)不同顏色或相同顏色的堆疊，組合出想要的形態(tài)或效果（圖23—圖26）。在治療的第二階段，交互模塊的形態(tài)設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜（圖22）。由等邊三角形進(jìn)行分割，得到梯形后再進(jìn)行分割，得到一個(gè)分體式設(shè)計(jì)的梯形的形態(tài)。在實(shí)際的使用中可以將兩個(gè)部分看做一個(gè)整體，也可以拆分開(kāi)來(lái)作為單獨(dú)的形態(tài)使用，這樣就派生出了很多的形態(tài)組合方式和色彩搭配方案。精神障礙服刑人員可以利用梯形的直線和半圓形的曲線做出自己所期望的搭配（圖27—圖30）。在治療的第三階段采取的是不規(guī)則曲面形態(tài)的設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊的形態(tài)輪廓之間存在一定關(guān)聯(lián)性，每個(gè)模塊頂部的曲面也不同（圖22）。精神障礙服刑人員可以根據(jù)輪廓和頂部曲面兩個(gè)不同維度來(lái)進(jìn)行交互模塊的擺放（圖31—圖34）。在裝置實(shí)際的使用中，要根據(jù)監(jiān)獄精神障礙患者類型選取對(duì)應(yīng)的配色方案和音頻方案，根據(jù)患者所處的治療階段選取對(duì)應(yīng)的形態(tài)方案。在此做一個(gè)具體的使用方案以及使用場(chǎng)景的示意：服刑人員A是抑郁類病人，處于治療初期階段，所以在針對(duì)抑郁類患者的色彩方案中選取方案二，選擇城市公園主題的背景音樂(lè)。在選取了矯治方案后，要根據(jù)情境建立色彩與聲音的聯(lián)系，色彩和聲音共同構(gòu)建一個(gè)情境。在此方案中，給定的情境描述如下：“公園中兒童