ALTRIRAS:一个训练自闭症谱系障碍儿童基本情绪识别的电脑游戏

摘要

本文介绍了一款帮助自闭症谱系障碍(ASD)儿童识别与喜悦、悲伤、愤怒和惊讶这四种基本情绪相关的面部表情的电脑游戏。这款名为ALTRIRAS的游戏是一款角色扮演游戏(RPG)，一种被文献指出最适合这些孩子的游戏，因为它更具有社交性而不是竞争性。它有2D图形界面的娱乐设置，以保持孩子们的注意力，并有访问控制和注册机制，以监控孩子的进步。功能性、非功能性、心理学和教育需求的数据收集，以及一致性和可用性的评估，都是由一个多学科团队完成的，该团队由教育学、心理学、心理教育学和游戏开发等各领域的5名专家组成。将10名ASD患儿和28名神经正常发育患儿分别分为对照组和实验组，进行游戏有效性测试。所有专家和神经发育正常的儿童在玩完游戏后都回答了系统可用性量表(SUS)问卷。在专家和志愿者的接受度方面，结果是积极的。然而，ASD儿童接触游戏的时间应该增加，以有效帮助他们识别面部表情。

1.简介

自闭症谱系障碍(ASD)是一种神经发育障碍，与多种病因和不同程度的严重程度有关。其主要特征是难以理解他人的面部表情和社会交往，难以识别肢体语言，难以进行眼神交流，难以以语言和非语言的形式进行自我交流，具有限制性和重复性的行为标准和感官加工，如对声音、视觉和触觉的敏感性[1- - - - - -9］．

这种疾病没有选择社会条件和人口根源;男性的发病率是男性的五倍;据估计，每54个新生儿中就有一个男孩患此病，而女性的发病率要低得多，每252个女孩中就有一个男孩患此病。在巴西，根据abra -巴西自闭症协会进行的研究，肯定有200万自闭症病例[10，11］．

患有ASD的儿童在识别情绪和面部表情的能力上存在缺陷，从而直接影响他们的认知技能，负责社会互动、表达行为和人格[12- - - - - -18］．然而，早期干预和个性化治疗可以帮助这些孩子更好地应对它[4］．

通过观察一个人的脸，可以在几秒钟内判断出他的性别、年龄和情绪。16，19］．通常，患有ASD的儿童会注意到另一个人的身体或物体的细节，尤其是那些运动中的物体。尽管孩子们很专注，但他们无法理解摆在他们面前的一组信息。20.］．

多年来，人们做了许多研究来帮助自闭症患者更好地与现代社会联系和应对。游戏的技术进步也有助于自闭症儿童的社交、交流和词汇技能以及学习过程[6，21，22］．

专门为教育和培训目的而设计的电脑和主机游戏已被引入心理治疗领域[6，24，25］．在康复课上可以私下使用这些游戏，因为它们可以作为注意力、知觉、认知技能等过程的评估工具[26- - - - - -28］．

有一些应用程序可以帮助孩子们训练情绪与面部表情的联系。这些应用程序通常遵循一个模式;它们通常展示表达基本情绪的面部图像或设计。从这些图像中，用户必须告知他/她认为所代表的情感类型。还有一些应用程序可以将一种感觉的声音与你的图像联系起来，比如Special iApps开发的Tough-Emotions应用程序，它以卡通格式显示随机的面部表情，以选择情绪[29］．另一个应用程序是Grasshopper Apps的Emotions，它使用不同面部表情的人的照片。情感的目的是将相同的图像联系起来。虽然它很容易玩，但它的互动性不是很强，因为它的主要特点是联想[30.］．

LIFEisGame应用程序是一个3D游戏，映射用户的脸，应用程序为每个正确的表情得分[29］．这个游戏只允许面部表情，而不刺激其他技能，如非语言语言。

自闭症谱系障碍的治疗技术，如图像交换沟通系统(PEC)、应用行为分析(ABA)、自闭症儿童治疗与教育及沟通(teach)等，可配合电脑游戏的形式，以促进认知发展及改善学习过程[22，31］．在学习过程中使用这些应用程序和游戏的自闭症儿童在学校取得了长足的发展[32］．

尽管有上面提到的应用，仍然需要创造新的计算机工具来帮助自闭症儿童通过面部表情来识别和回应情绪。这项活动可以提高交际和社交技能，补充家庭和全纳教育专业人员所取得的进步。因此，本研究的主要目的是创建一个角色扮演游戏，帮助这些孩子识别不同的面部表情和情绪。

2.材料与方法

下文描述的游戏名为《ALTRIRAS》，参考了基本情绪，即ALegria(快乐)，TRIsteza(悲伤)，RAiva(愤怒)和Surpresa(惊讶)。它旨在帮助6至12岁的识字或不识字的ASD儿童将这些基本情绪与相应的面部表情联系起来。

根据Assumpção等人。[20.]，这些基本情绪对于理解其他更复杂的情绪是必不可少的。根据多学科团队的文献和评估，它们也与社交和交流过程有关，应该在整个游戏过程中得到承认。

游戏的故事讲述了主角Rex(男性)或Tina(女性)的冒险经历，他们正在训练另一个名为Emotion的角色。在游戏过程中，角色必须收集物品(面部表情的一部分)，当挑战(谜题)出现时，角色必须使用收集到的物品来组合挑战中要求的面部表情。

这款游戏呈现了不同的谜题解决任务。它设定在中世纪和当代的2D场景中，具有高质量的图形，有三种场景:森林、沙漠和森林，挑战水平不断提高。为了完成每个阶段，玩家必须完成每个环境中的谜题，建立与情绪相对应的面部表情，并避开敌人的陷阱(黄蜂、粘液、骨头、疣猪、蝙蝠和妖精)。同时，玩家必须收集情绪来升级角色Emotion。在谜题结束时，反馈屏幕会显示玩家的分数和下一个谜题。此策略将一直使用到游戏结束，时间限制为300秒。

在游戏开发过程中，根据ISO/IEC 9126规则，观察国际质量软件的概念，该规则考虑了软件的内部和外部使用的质量以及用户对它的意见。必威2490ISO/IEC 14598法规也提到了软件评估过程的主要特征(再现性、公正性、可重复性和客观性)。

2.1.软件开发

游戏ALTRIRAS的创建考虑了交互式生命周期，其中包括调查、分析和项目、执行和最终测试[33，34］．

这些需求是在一个多学科团队(幼儿园教育工作者、心理学家、计算机专家和生物医学工程师)的帮助下收集的，如文献所述[33，34］．我们与São保罗州阿尔托Tietê地区负责特殊教育援助(AEE)教室的市政部门的多学科团队进行了访谈。

之后，列出了功能需求和非功能需求。这些原型和图表是根据Sommerville [33］．数据1而且2分别显示ALTRIRAS游戏的用例图(DCU)和活动图。DCU显示静态视图，而活动图显示游戏功能的动态视图。

游戏设计文件(GDD)描述技术、艺术和描述性特征，如情节、游戏引擎、目标、玩法优势和开发工具。主要人物被设计成卡通风格，考虑了恐龙的大部分身体特征，但保持了孩子般的特征。角色的动作也被修改以增强手势。此外，参与需求调查的心理学家建议使用情感角色。这个字符只显示面部表情，旨在减少干扰元素。

游戏ALTRIRAS是为了探索想象力而开发的。因此，情感角色的设计是为了在游戏开始时不理解任何情感。在游戏过程中，有必要训练它识别与面部表情相关的情绪。情感教练(Rex或Tina)是唯一能够教授情感角色基本情感的人。从那一刻起，角色必须打败情感盗贼(黑暗森林的角色)，以维持王国的和平。

玩家必须积累与情绪相对应的部分面部表情(眼睛、嘴巴、眉毛)，避免被敌人抓住，逃离陷阱，收集情绪来升级情绪角色的技能。游戏玩法是基于Rex或Tina必须遵循的路径，直到完成每个谜题。当反馈屏幕弹出时，下一个谜题就开始了，直到游戏结束。根据Laitinen [35］．

图形界面和交互机制的实现考虑了定义计算机化游戏的资源。整个环境用2D界面和等距图形建模。

通过C- sharp编程语言(c#)和超文本预处理器(PHP)对游戏进行编码，将所有分析功能转移到Microsoft Visual Studio 2015软件命令解释器，用于Unity 3D。使用PaintTool SAI Ver.1和AutoDesk SketchBook Pro软件创建人物和环境的图像及其矢量化。使用Illustrator CC软件对草图进行矢量化和着色。纹理和图像以联合摄影专家组(JPEG)格式生成。图形交换格式(GIF)图像很少被使用，因为它们没有与矢量图像相同的质量。部分环境的背景使用了Photoshop CC软件。

在人物造型和着色方面，使用了Illustrator CC和Photoshop CC软件。所有的角色模型都遵循了他们的模型表的标准。在虚拟环境的场景和对象建模中，使用了PaintTool SAI Ver.1、Photoshop CC和Illustrator CC软件。

每个学习对象的动画和逻辑，以及角色，都是用Brashmonkey的Spriter Pro开发的，并导出到Unity 3D。运动效果由精灵表生成，使用骨骼及其插值的模块化图像。

这款游戏是面向网页设计的。MySQL数据库(Oracle Corporation)也被用于创建登录和密码系统，遵循标准项目模型-视图-控制器(MVC)和单例模式，允许玩家从游戏停止的地方访问和继续。

玩家必须使用鼠标和键盘与游戏互动。使用键盘可以执行角色的动作，改变情绪类型，并访问界面的控制。

初始界面已被编码，以便玩家可以访问“新游戏”、“开始新比赛”和“选择角色(Rex或Tina)”选项。以文字信息、声音和图片形式呈现的积极反馈会鼓励玩家。反馈在最高级的层次上被释放，以提高自尊。例如，当完成一个谜题时，角色的能量条会再次被填满。游戏的进展取决于谜题的结果和每个环境中物品的积累。在任务结束时显示反馈，因为即使孩子不能完成，也应该鼓励他或她。游戏中的所有指令都是在屏幕下方进行叙述和书写。

屏幕中的元素分布如下:情绪条(告知每个项目的数量);字段(表示药剂数量);地图和雷达(显示玩家的位置和途中的敌人);提示栏(告知项目位置);情绪场(表示收集到的物品数量。

2.2.游戏评价

游戏的一致性已经通过作者进行的软件测试得到了验证，他们观察了可用性、功能、导航和游戏玩法，以及由患有和没有ASD的儿童进行的专家评估和有效性测试。

所有涉及人体受试者的实验都得到了Mogi das Cruzes大学研究伦理委员会的批准(CAAE: 57356916.2.0000.54970, Process CEP/UMC-2016, 1.621.38700)。参与者被邀请并被告知研究目标，并签署了知情同意条款。必威2490

ISO/ iec14598及ISO/ iec14598指引亦已考虑用于测试白盒及黑盒，以及可用性测试[36，37］．案例控制协议的制定考虑了可用性、通用性、通航性和可靠性等方面，根据文献[35，38，39］．可用性测试涵盖的指标很少，即图像、声音、控制、乐趣和动画。我们分析了可能的错误，以及浏览难度级别、声音和视觉资产(参考文献)[35，38］．此外，所有专家和非残疾儿童在玩完游戏后还回答了系统可用性量表(SUS)问卷。

SUS问卷包含关于学习的容易程度、效率、记忆的容易程度、执行错误的发生和满意度的问必威2490题。也就是说，这份问卷包含了10个陈述，这些陈述的答案是基于5分制的，以评估执行游戏的志愿者的同意程度，同意程度从1(完全不同意)到5(完全同意)不等[38- - - - - -41］．

实验步骤和研究对象介绍如下。

2.3.专家评估

一个由教育学、心理学、心理教育学和游戏开发专家组成的多学科团队，每个领域5人，玩了游戏ALTRIRAS，并评论了它的教学、心理学和娱乐需求。尼尔森的可用性评估研究被考虑在内，以确定专家的专业知识的数量[39］．专家们在他们喜欢的时间和地点玩ALTRIRAS，也花了他们需要的时间来执行这个游戏的所有功能。此外，他们还观察其中是否有与每个专业知识相关的实现特征。之后，他们做了一些评论或建议。SUS调查问卷和一些标准化问题也可以帮助他们做出决定，其中列出了游戏玩法、浏览、交流和可靠性等方面，以及下文所述的开发功能。教育工作者检查了游戏中的教育内容是否涵盖了教育和文化部(MEC)为特殊教育教室(巴西的ASD儿童在那里上课)制定的语言技能，游戏中的好玩特征是否会鼓励逻辑思维和记忆技能，最后，它们是否会在情感学习过程中帮助这些孩子。

心理学家们已经考虑到游戏中规则和限制的存在，如果向玩家呈现输赢情况，如果他/她以积极的方式处理挫折，最后如果引入的功能要求能够鼓励ASD儿童完成识别面部表情和情绪的能力是必要的活动。

心理教育学家通过验证学习过程中的使能元素是否与ASD特征一致来评估游戏是否对情感学习过程提出了挑战。

系统开发、电子和教育游戏方面的专家已经审查了游戏中呈现的功能，如游戏玩法和与商业娱乐游戏的界面相似性、脚本、幻想、角色、声音、交互性等。

2.4.儿童效能测验

为了进行ALTRIRAS有效性测试，共邀请了40名年龄在3至13岁的男女儿童，他们在巴西São Paulo州São Paulo Metropolitan Region的两所学校学习，其中一所学校来自该市的市政教育系统，涵盖智力残疾儿童的特殊教育，而另一所学校来自私立学校系统。两所学校都有专门的教育环境教室。在这种情况下，获得了该市教育部长的授权。

两名神经发育正常的儿童(即非残疾儿童)被排除在外，因为他们的父母没有归还签署给我们的自由知情同意书。因此，有效性测试只对来自该市市政教育系统的10名ASD儿童和来自一所私立学校的28名非残疾儿童进行了测试，这些儿童的父母给了我们签署的同意书。之后，将它们分别分为实验组(EG)和对照组(CG)。

根据来自两所学校的多学科团队提供的信息，所有参与本研究的儿童都具有相似的社会经济水平和相同的学习机会;计算机素养;在学校的电脑教室里已经使用电脑游戏了。然而，ASD儿童来自中等到低ses家庭，而非残疾儿童来自中等到高ses家庭。

样本量仅限于参与我们研究的两所学校的儿童总数。所有受试者均符合上述纳入标准。

本研究的受试者数量和方案见图中的流程图3.并在下面描述。

所有儿童在干预期前(预测)和后(预测)均使用名为QuizEmotion的软件ALTRIRAS游戏，比较其结果，以验证游戏是否改变了参与者在识别喜悦、悲伤、愤怒和惊讶情绪的面部表情方面的表现。

QuizEmotion是由作者开发的，目的是以随机的方式向用户展示五组包含四种面部表情的图像，这些表情对应四种基本情绪(即喜悦、悲伤、愤怒和惊讶)。

孩子们在30分钟的时间内进行了预测试。之后是干预阶段，在这个阶段，游戏“ALTRIRAS王国的冒险”被呈现给每个孩子。然后，在30分钟的时间内进行后测。

前测和后测都是在一个合适的、安静的、每个孩子都熟悉的地方进行的，专门为测试预留了学校的ASD儿童AEE教室和非残疾儿童计算机教室。在第一个案例中，两项测试都是由心理学家自己进行的，她已经在学校的日常生活中与这些孩子打交道。另一方面，对于非残疾儿童，该程序是由该研究的合作者之一在他们学校的计算机教室应用的。

在干预阶段，孩子们被带到电脑教室，意识到他们会玩和使用电脑游戏。表演时间为每次60分钟，每周一次，持续四周。此外，孩子们在学校继续进行传统活动。

此外，观察并记录了儿童在与游戏情境互动过程中的行为，如游戏开始时遇到的困难、对游戏的积极评价、对互动活动表现出兴趣、请求帮助、学会轻松使用控制、外部刺激分散自己的注意力、要求延长既定时间、不停地玩、想再玩等。必威2490研究人员还询问受试者家中是否有电脑，是否习惯玩游戏，并将记录到的困难与使用鼠标或键盘时缺乏运动协调联系起来。

2.5.数据分析

定性结果由专家评估，通过描述性统计分析来衡量。计算了合作专家回答的平均值，并分析了质量成分。为了减少定性数据的主观性，使用性测试的问卷也采用了李克特量表。

关于前测试和后测试的应用，比较了两组儿童的初始和最终表现，以验证游戏是否改变了参与者在识别喜悦、悲伤、愤怒和惊讶情绪的面部表情方面的表现。因此，对定量结果进行正态性检验，以验证分布是否为参数。为了验证所开发游戏的有效性，应用了Kruskal-Wallis统计检验。由于数据不是参数化的，本统计检验用于比较在ALTRIRAS游戏干预前，有TEA和没有TEA的儿童使用QuizEmotion应用程序获得的结果。使用Student-Newman-Keuls检验进行统计后验。为了比较干预前后ASD患儿的结果，使用了Wilcoxon统计检验。为此，我们使用了Bioestat v.5.3软件。显著性水平为0.05。

通过添加每个项目得分的贡献来评估SUS问卷所获得的数据。每个项目的得分贡献范围从0到4。对于Q1、Q3、Q5、Q7和Q9(正表达)，分数的贡献是量表的位置(从1到5)减1。对于报表Q2、Q4、Q6、Q8和Q10(负)，贡献为5减去刻度的位置。然后将这些分数的总和乘以2.5，得到一个从0到100的整体系统可用性分数。

由[执行]23，42，43]，即尼尔森公司所指出的软件品质组成部分[39]也通过SUS评分来识别，该评分与易用性有关，并对应于以下问题:

(i) 5,6,8:效率:用户在学会使用界面后完成任务的速度;

(ii) 2:易于记忆:当用户在一段时间没有使用后返回到界面时，它是否容易建立同样的能力;

(iii) 6:错误最小化:用户所犯错误的严重程度以及系统从错误中恢复的难易程度;

(iv) 1、4和9:满意度:使用界面的愉快程度;

(v) 3、7和10:学习的容易程度:用户第一次使用该界面执行简单任务的容易程度。

按照班戈等人的研究建议，将SUS量表获得的分数转换为表达系统可用性的形容词。[41］．

3.结果

以下是游戏开发过程、专家评估、易用性测试和受试者有效性测试的结果。

3.1.游戏ALTRIRAS

数据4- - - - - -9举例说明一些图形界面:(图4)主萤幕;(图5)界面，孩子选择Rex(男孩)或Tina(女孩)角色，由他们引导孩子选择面部表情;(图6Rex欢迎玩家;(图7)界面，在那里情感的巫师解释他们;(图8)界面，显示“情感/角色”，并表达要在游戏中训练的情绪:ALegria(快乐)，TRIsteza(悲伤)，RAiva(愤怒)和Surpresa(惊讶);(图9)显示一些敌人的图像。

数字10显示了2D(等距)环境1的界面，Rex/Tina将在其中寻找一些物品，直到在冒险结束时到达谜题。数字11显示雷克斯正在指导孩子该怎么走。必威2490在游戏过程中，即使玩家可以向居民询问信息，屏幕也会向孩子显示指示和信息，帮助他们到达终点12)．通过探索环境，孩子与其他角色相处，这些角色不仅会告诉他们该走的路，还会告诉他们要找的东西。因此，在找到并打开一个箱子后，玩家可以收集面部表情或情绪药水13)．每个面部表情都有三个与情绪相关的特征，比如眉毛、眼睛和嘴巴。

如果孩子在这个阶段找不到任何盒子，他们会在每个谜题结束时收到训练角色所需的表情(情感)。男性和女性角色被用来帮助练习面部表情，也给孩子一个简短的表情训练(图14而且15)，以便检查进度(图16)．

当选择角色时，在屏幕的左角，可以访问Rex已经找到的角色选择和表情17)．当孩子找到箱子时，表情被释放(图18)，并显示不同的屏幕，如图所示19．当孩子收集到所有与情感相关的表情时，他们有机会通过点击和拖动表情到虚拟角色的方向来训练虚拟角色，如图所示20.．

数字21显示谜题界面。在阶段结束时，玩家可以玩谜题，其目标是将喜悦、悲伤、愤怒和惊讶等表情结合起来。当玩家完成一定量的表情时，他们便开始进入一个新关卡。要完成关卡，玩家必须匹配三个或更多的表情。在这个谜题中，孩子可以通过匹配表情来增强识别策略、标准和顺序的能力。在谜题结束时，反馈界面会弹出(如图所示)21 (b)，(22日)而且22 (b))．

游戏中呈现的界面和互动设备为孩子们创造了一个有趣的环境，让他们专注于匹配表情和情绪。此外，选择一个角色并自定义它是玩这款游戏的另一个鼓励因素，因为这有助于玩家将自己与该角色联系起来。

3.2.专家评估和可用性测试

考虑到专家对通过SUS量表评估的每个质量成分的评价，得分高于SUS问卷的平均值;也就是说，我们得到的总体平均值为92.5±8,5，如图所示23．

在图23，可以注意到分数高于60，这意味着对可用性的积极评价。通过计算所有专家的综合平均分，得到的结果是92.5分(0 - 100分)。它高于班戈等人所述的平均水平。[41并对游戏的易用性给出了积极的评价。

将游戏ALTRIRAS获得的SUS分数转换为Bangor研究中的形容词，可以注意到大多数专家(75%)认为这款游戏的可用性为“优秀”，而在其他专家中，一些人认为“很棒”(5%)，“不错”(15%)和“还可以”(5%)。

如[43]承认尼尔森建议的软件质量组成部分是可能的[39]通过SUS问卷的得分平均结果:学习的容易程度(第3、4、7、10题);效率(问题5、6、8);数据存储(问题2);减少错误(问题6);满意度(问题1、4和9)1显示了游戏ALTRIRAS的结果。

专家还认为游戏ALTRIRAS通过了所有质量指标的评估(图像，声音，控制，乐趣和动画)。他们认为，这种方法既能满足心理需求，又能满足娱乐需求。

在新版本中发现的错误已经得到纠正，据评估这款游戏的心理学家和教师说，这款游戏继续将玩家置于有趣的情境中，有可能帮助他们学习面部表情，因为它刺激了他们与情绪之间的联系。

他们一致认为环境将玩家置于挑战、规则和限制之中，因为他们被限定在一个空间中，必须遵守规则才能继续游戏并到达一个新阶段。根据他们的说法，这款游戏还积极地处理失败的挫败感和自尊感，因为游戏中有激励反馈屏幕，当出现错误的选择时，玩家会重新尝试，这样就有其他机会做出正确的选择。反过来，实施的声音刺激能够促进面部表情识别所必需的联想能力的学习。

3.3.非残疾儿童的可用性和有效性测试

在进行测试的非残疾儿童中，通过SUS量表评估的每个质量成分的得分也都高于量表的平均值，即总体平均值为91.25±1.86(图24)．考虑到班戈等人提出的形容词[41)，大部分儿童(57%)认为游戏的可用性为“优秀”，其他儿童(43%)认为游戏的可用性为“最佳”。此外,表2显示了根据Nielsen的软件质量的组成部分[39］．

通过以上统计数据的图表可以发现，非残疾儿童对ALTRIRAS游戏的可用性评价更为积极。只有3个孩子得分低于90分，因为在第7个问题(“我想大多数人会很快学会使用这个应用程序”)时，他们回答说他们不关心。但是，当我们把所有孩子对每个反应的反应加起来时，我们可以看到一个积极的结果，如图所示25．

3.4.自闭症儿童的有效性测试

表格3.呈现ASD儿童在ALTRIRAS游戏干预期前后使用QuizEmotion应用程序获得的答案。

应用统计学检验Wilcoxon检验，ASD患儿在前测和后测的正确答案数无显著性差异。根据心理学家的报告，这些孩子表现出了明显的困难，需要在他们的日常生活中插入更长的一段时间，这样我们才能注意到游戏使用前后的显著差异。关于成功回答的数量，ASD儿童在两项测试中仅获得22%的分数。

值得注意的是，我们打算在30名儿童中进行测试。然而，这位心理学家关注的是前10名。由于这些儿童的困难和需要重新考虑干预方案，我们只展示关于他们的结果。

非残疾儿童和ASD儿童在使用QuiZEmotions应用程序进行预测时获得的分数与Kruskal-Wallis统计检验进行比较。这一比较结果表明，没有ASD的儿童与患有ASD的儿童在得分上存在显著差异。由于残疾儿童很难识别情绪并将其与面部表情联系起来，这种差异已经被预料到了。

4.讨论

RPG游戏是基于社交互动。44]由于个人的心理发展是由他们的社会交往决定的[45]，这些游戏是玩家心理发展的杰出资源，尤其是ASD儿童，RPG冒险游戏适合他们[44］．

话虽如此，游戏中的角色是专门设计的卡通风格，吸引了孩子们的注意力。根据文献，漫画是一种有效的资源，向孩子们传达一些东西。“在孩子们理解任何信息之前，彩色运动图像首先吸引了他们的注意力，为他们提供了一个充满符号的世界，这些符号反映了向幼儿解释的复杂概念。”[46，47］．

为了吸引孩子们的注意力，这款电脑游戏设计得既好玩又现代。具有恐龙特征的角色Rex和Tina将根据面部表情的选择(快乐，悲伤，愤怒和惊讶)提供指导。

当玩家选择自己最喜欢的角色时，他们的自尊心会增强，这也会促进社交。48］．为了满足不同类型的偏好，网络环境提供了另一个角色去改变并提升玩家的自尊。49］．

与喜悦、惊奇、悲伤和愤怒相关的面部表情对于理解其他情绪是必不可少的，例如:焦虑、痛苦、喜爱、好奇、内疚、怀疑、后悔、懒惰、关心、害羞和羞愧。所有这些感觉对个体的社会化和交流过程都很重要，尤其是对自闭症儿童而言。20.］．

不同类型的教育方法使教育者能够达到他们的目标并传递他们的专业知识。游戏ALTRIRAS有助于提高自闭症儿童的一些学习技能，如社交互动，运动技能，面部表情与感觉的联系，以及推理。

希望游戏能够为用户提供一种将推理、感受和行动联系起来的建设性态度。结果表明，游戏符合项目开始时确定的心理、功能和非功能规格。

虚拟场景和互动工具为孩子们提供了一个有趣的氛围，吸引他们的注意力来完成任务。ASD儿童对彩色界面和令人愉快的物体感到高兴，如恐龙、火车和不断移动的图像。

声音、口头警告、文字和图片反馈对孩子更好的游戏沉浸感起着重要作用。这三种网络环境和角色的选择会刺激游戏玩法，一旦它们的功能吸引了自闭症儿童。48］．

大多数游戏都是通过鼠标命令和触摸屏技术来操作的，因为它们的用户友好界面最适合儿童。然而，除了该方法中包含的两种技术之外，键盘上的方向键还允许导航作为第三种选择。

使用质量测试(可用性和功能)检查操作序列以及反馈是否按预期执行。

电脑游戏专家很欣赏ALTRIRAS的特点，特别是因为它有吸引力的网络环境，图形界面(颜色，动画，以及其他功能)，和具有挑战性的谜题。除了作为一个教育游戏，ALTRIRAS也是一个娱乐游戏，由于上述功能。

用于编写游戏代码的3D单元已被证明是合适的，因为它允许数据导出到所有市场上可用的平台和移动设备。由于它是由矢量图形设计的，这扩大了它的可访问性，它很容易玩，不需要宽带互联网连接。

当与其他教育、娱乐或商业软件，甚至与特定文献中的软件进行比较时，可以得出结论，游戏“Adventures in ALTRIRAS Kingdom”没有任何一个人想要的，因为它具有图形界面、有效机制、反馈、吸引力、可用性、游戏性和互联网访问等重要功能。它让患有ASD的孩子把自己和主角联系起来，这是为了取悦他们，除了激励他们设置谜题和开发周围环境之外，在任何研究软件中都没有观察到这一点。

然而，当与针对自闭症儿童的特定教育软件(如葡萄牙波尔图大学的LIFEisGame)相比时，它的假设部分被满足了;通常的软件测试符合预期，而对这些儿童进行的有效性测试将在未来的研究中得到改进，考虑到儿童数量的增加和ALTRIRAS游戏干预的会话，以及每次会话的持续时间。

在对10名ASD儿童和28名非残疾儿童进行测试后，观察到测试前后的仪器和游戏本身都被认为是有趣和有用的。然而，需要做的是生成一种新的游戏应用策略，以覆盖ASD儿童的真实难度。对于非残疾儿童来说，与应用程序和游戏互动的时间是一种娱乐。这也帮助我们得出结论，选择图像集将面部表情与情绪联系起来是至关重要的。

重要的是要强调增加对ASD儿童使用基于RPG格式的游戏的知识，主要是关于用这种类型的应用程序和目标公众完成干预的最佳策必威2490略。

未来对儿童的有效性测试将使我们能够评估实施行动的复杂性，选项的数量是否适合ASD儿童的难度水平，或者有必要根据他们的神经系统投入程度创建不同的选项。

除此之外，游戏中实现的面部表情并没有涵盖所有其他对扩大ASD儿童社交互动同样重要和必要的情绪。它们展示了该工具的潜力，是帮助专家提出哪些面部表情对这些孩子真正重要的重要起点。

新的面部表情或他们的网络环境的变化可以作为游戏用户的新需求或反馈的结果。

5.结论

游戏ALTRIRAS的构建遵循了功能，非功能，心理，教学和娱乐的要求，通过研究特定的文献，除了由一个多学科团队协助。

我们对游戏ALTRIRAS进行了试点评估，结果是积极的，尽管我们得出的结论是，较长的干预期将有利于ASD儿童，并且可能会观察到更显著的进化。

专家们也在可用性测试中认可了这款游戏(综合考虑了图像、声音、控制、娱乐和动画)。在对10名ASD儿童和28名神经发育正常儿童进行试点有效性测试后，前后测试仪器和ALTRIRAS游戏都被认为是有趣和有用的。

正如多学科团队所述，游戏ALTRIRAS考虑了所有必要的要求，以被视为一款娱乐游戏，并根据项目目标增加社交互动。它的主要贡献是帮助自闭症儿童将基本感觉与相应的面部表情联系起来。游戏ALTRIRAS的开发导致了一项科学挑战，将心理学、教育、计算、数字游戏、符号学、图形设计和生物医学工程的专家团队聚集在一起。然而，这只是一个帮助减少自闭症谱系障碍的原型。

开发该游戏的技术与AMA和AEE等机构在市政教育系统中使用的技术相同。在使用这个游戏后，孩子们有望扩大他们的沟通和感知能力，拥有更好的生活质量。

我们在ASD患者使用基于RPG格式的游戏的知识方面取得了必威2490进展，我们面临的困难程度，主要是指什么是进行干预的最佳策略。正如在试点测试中协助我们的心理学家所强调的那样，如果我们的游戏被插入到患有ASD的儿童的日常生活中，每天使用我们的游戏，并且使用的时间比试点测试中使用的时间要长，那么他们会受益更多。而对于非残疾儿童来说，与应用程序和游戏互动的时间是一种娱乐。此外，试点测试还帮助我们得出结论，面部表情与四种基本情绪相关联的图像集的选择是至关重要的。因此，我们将继续我们的研究，考虑到这位心理学家的观察，以便真正覆盖自闭症儿童的真正困难。

数据可用性

用于支持这项研究结果的数据包含在文章中。

利益冲突

作者声明，本文的发表不存在任何利益冲突

致谢

作者感谢所有参与这项调查的人;自闭症或非自闭症儿童，允许他们参与的父母，来自这些孩子所在学校的多学科团队，以及所有对这个项目发表意见的专家。必威2490该项目的资金由圣保罗研究基金会(巴西)FAPESP(批准号:FAPESP)提供。2015/12248-2)， Mogi das Cruzes大学(UMC)，高级人才改善协调(CAPES)，国家科学和技术发展委员会(CNPq)。

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