膝关节损伤在青少年中比较常见,且多是因体育运动导致,会影响青少年的日常活动。传统针对膝关节的康复训练还存在康复训练方式重复单一,训练过程枯燥无味,训练效果缺乏反馈等问题,非常影响膝关节的康复情况。随着虚拟康复训练产品的增多,其优势逐渐显现出来,沉浸式的体验可以很大程度上提升患者康复训练的积极性。但现有的虚拟康复训练产品大都根据需要训练的动作或医生的经验对虚拟系统框架进行构建,对进行虚拟康复训练的用户需求关注较少。本研究将心智模型引入到虚拟康复领域,从用户的角度对虚拟康复训练产品进行构建研究,首先对现有的膝关节康复训练产品和青少年心理认知特点进行了研究,结合心智模型的用户研究方法,构建基于用户心智模型的虚拟康复游戏的设计流程,通过问卷调研、用户访谈和ZMET(Zaltman Metaphor Elicitation Technique,扎尔特曼隐喻抽取技术)等多种研究方法获取青少年用户对虚拟康复游戏的核心需求,然后运用Kano模型对用户需求进行分析,确定用户需求的类型和优先级,并结合整体的康复训练流程,形成青少年虚拟康复游戏心智模型,进一步分析和梳理出青少年用户对虚拟康复游戏的设计要素。以此为基础,从游戏流程、游戏策划、游戏交互、游戏视觉四个维度进行虚拟康复游戏的设计,并结合膝关节康复管理平台和膝关节辅助保护器具统一使用。最后对膝关节虚拟康复产品进行可用性测试,验证研究方法的有效性,对虚拟康复产品的设计理论和实践提供了参考。