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虛擬實境介入建模繪圖系統之設計過程 -以模型表現為例

為了解決oculus quest 2缺點的問題，作者鄭敏真 這樣論述：

摘要IAbstract II謝誌III目錄V表目錄VII圖目錄IX 第一章 緒論11.1 研究背景11.2 研究問題與目的21.3 研究方法21.4 研究架構5 第二章 文獻回顧72.1 虛擬實境72-1-1 虛擬實境定義72-1-2 虛擬實境發展82-1-3 元宇宙92-1-4 虛擬實境應用122.2 設計模型142-2-1 模型歷史142-2-2 實體與虛擬模型特性152-2-3 不同建模軟體表現172.3 設計因子與真實性212-3-1 設計過程222-3-2 設計因子232-3-3 臨場感252-3-4 設計媒材差異28 第三章 問卷調查與分析313.1 屬性形容詞定義313.2 問

卷調查步驟323.3 問卷設計333-3-1 實體模型vs.數位模型vs.虛擬實境設計因子333-3-2 問卷對象343.4 實驗工具353.5 實驗操作方法363.6 實驗結果分析383-6-1 背景資料分析383-6-2 實體模型與數位模型比較393-6-3 實體模型與虛擬模型比較403-6-4 數位模型與虛擬模型比較413-6-5 三種設計媒材模型比較423.7 設計因子的關聯性443.8 開放性問卷統計493.9 小結50 第四章 設計過程媒材實驗514.1 實驗步驟514.2 實驗內容524-2-1 實驗限制524-2-2 實驗對象524-2-3 實驗操作說明534-2-4 實驗工具

544-2-5 實驗環境設備544.3 問卷與訪談內容設計554-3-1 問卷設計564-3-2 訪談問題574.4 實驗結果574-4-1 受測者資料分析574-4-2 實驗分析604-4-3 臨場感、真實性與設計因子的關聯性654-4-4 訪談結果714.5 歸納與分析73 第五章 結論與後續建議775.1 結論775.2 研究限制805.3 後續研究與建議81參考文獻83附錄一-前導實驗問卷89附錄二-問卷資料91附錄三-實驗前-媒材習慣調查93附錄四-實驗資料95附錄五-半結構式訪談105附錄六-訪談紀錄111附錄七-研討會論文115表目錄表 1-1 研究方法彙整...........

..............................................................................................................................3表 2-1 元設計的概念......................................................................................................................................10表 2-2 元宇宙六大特色............

......................................................................................................................11表 2-3 VR 與多媒體動畫製作手法差異比較..................................................................................................13表 2-4 3D 虛擬學習環境的區別特徵.....................................

.........................................................................14表 2-5 實體模型操作因子...............................................................................................................................17表 2-6 數位模型操作因子....................................................................

...........................................................17表 2-7 沉浸式虛擬實境系統分析....................................................................................................................21表 2-8 White(1975)所提出的設計因子...............................................................................

.............................23表 2-9 Ching(1979)所提出的設計因子............................................................................................................24表 2-10 Liu(1996)所提出的設計因子..............................................................................................................

24表 2-11 Rahman(1992)所提出的設計因子 ......................................................................................................24表 2-12 Miller(1995)所提出的設計因子 .........................................................................................................25表 2-13 臨場感類型定義.................

................................................................................................................26表 2-14 臨場感構面.........................................................................................................................................26表 2-15 臨場感的因素......................

...............................................................................................................28表 2-16 不同層次的模型.................................................................................................................................29表 3-1 所有設計因子之彙集整理.........................

...........................................................................................31表 3-2 彙整八項設計因子..............................................................................................................................32表 3-3 各設計因子之定義...................................................

............................................................................32表 3-4 設計呈現因子於各媒材之特質比較 ...................................................................................................33表 3-5 問卷對象.........................................................................................

......................................................34表 3-6 Oculus Quest 介紹.................................................................................................................................35表 3-7 設計因子編碼系統..............................................................................

.................................................38表 3-8 受測者統計表.......................................................................................................................................38表 3-9 實體模型與數位模型對於因子差異性 .............................................................................

...................39表 3-10 實體模型與虛擬模型對於因子差異性...............................................................................................40表 3-11 數位模型與虛擬模型對於因子差異性...............................................................................................41表 3-12 三種媒材對於設計因子的輔助比較表 ...............

...............................................................................42表 3-13 實體、數位、虛擬模型製作手法差異比較.......................................................................................43表 3-14 實體模型與設計因子的顯著性及關聯性.................................................................................

.........44表 3-15 數位模型與設計因子的顯著性及關聯性..........................................................................................45表 3-16 虛擬模型與設計因子的顯著性及關聯性..........................................................................................46表 3-17 媒材之間的相關性..........................................

..................................................................................47表 3-18 設計過程中虛擬實境優點..................................................................................................................50表 3-19 設計過程中虛擬實境缺點................................................................

..................................................50表 4-1 實驗對象條件與內容 ...........................................................................................................................52表 4-2 前導實驗調查...............................................................................................

........................................53表 4-3 受測者基本資料...................................................................................................................................53表 4-4 受測環境......................................................................................................

.........................................54表 4-5 實驗設備硬體規格表 ...........................................................................................................................55表 4-6 臨場感與真實性問卷 ....................................................................................................

.......................56表 4-7 模型媒材實驗編碼系統 .......................................................................................................................60表 4-8 三種媒材之間的臨場感排序................................................................................................................64表 4-9

三種媒材之間的真實性排序................................................................................................................64表 4-10 實體模型與臨場感、真實性之間的關聯性.......................................................................................67表 4-11 數位模型與臨場感、真實性之間的關聯性..................................

.....................................................68表 4-12 虛擬模型與臨場感、真實性之間的關聯性.......................................................................................69表 4-13 媒材間因子交叉比對結果.................................................................................................................

.75表 5-1 媒材間因子分布圖...............................................................................................................................78表 5-2 軟體優劣勢...........................................................................................................................................81圖目

錄圖 1-1 研究架構圖.............................................................................................................................................6圖 2-1 虛擬實境的三個要素(3I)........................................................................................................................7圖 2-2

立體畫面 查爾斯·惠斯通 ......................................................................................................................8圖 2-3 體驗劇場.................................................................................................................................................8圖 2-4 虛擬與現實、

個人與外部區分出四種情境.........................................................................................10圖 2-5 元宇宙技術、原則、可供性與挑戰 ....................................................................................................11圖 2-6 3D 虛擬模擬環境初期學習模式....................................................

......................................................13圖 2-7 Wooden model of Filippo Brunelleschi's dome ......................................................................................15圖 2-8 各種設計媒材之間的關係.........................................................................................

..........................16圖 2-9 Walk-Through-3D™..............................................................................................................................18圖 2-10 Mindesk............................................................................................................

...................................18圖 2-11 MakeVR..............................................................................................................................................19圖 2-12 Iris VR............................................................................................

.....................................................19圖 2-13 vDesign Pro.........................................................................................................................................20圖 2-14 Enscape .........................................................................

......................................................................20圖 2-15 設計發展螺旋.....................................................................................................................................22圖 2-16 圖像化思考....................................................................

.....................................................................23圖 2-17 概念推論圖.........................................................................................................................................23圖 2-18 評估設計應用之迴轉圖.............................................................

.........................................................23圖 2-19 應用虛擬實境增加場域中的臨場感 ..................................................................................................25圖 2-20 Archer 設計流程 ...................................................................................................

..............................28圖 3-1 設計因子實驗步驟...............................................................................................................................33圖 3-2 Oculus Quest...........................................................................................................

..............................36圖 3-3 Oculus Quest 2 ......................................................................................................................................36圖 3-4 VR 搖桿操作方式................................................................................................

.................................36圖 3-5 實體模型...............................................................................................................................................37圖 3-6 數位模型....................................................................................................

...........................................37X圖 3-7 虛擬模型...............................................................................................................................................37圖 3-8 實體模型與數位模型的體驗感受程度表現...........................................................................

..............39圖 3-9 實體模型與虛擬模型的體驗感受程度表現.........................................................................................40圖 3-10 數位模型與虛擬模型體驗感受程度表現...........................................................................................41圖 3-11 三種設計模型的體驗感受程度表現 .............................

.....................................................................42圖 4-1 臨場感與真實性實驗步驟...................................................................................................................51圖 4-2 實驗步驟流程...................................................................................

....................................................53圖 4-3 基本背景資料統計圖 ...........................................................................................................................57圖 4-4 受測者 A-使用媒材習慣調查.....................................................................................

..........................58圖 4-5 受測者 B-使用媒材習慣調查...............................................................................................................58圖 4-6 受測者 C-使用媒材習慣調查...............................................................................................................59圖 4-7

受測者 D-使用媒材習慣調查...............................................................................................................59圖 4-8 受測者 E-使用媒材習慣調查...............................................................................................................60圖 4-9 三種媒材之間的臨場感比較......................

..........................................................................................61圖 4-10 三種媒材之間的真實性比較..............................................................................................................62圖 4-11 在不同媒材下的「材質」表現.........................................................

.................................................63圖 4-12 實體模型時 空間呈現 與 材質 之間的關聯...................................................................................65圖 4-13 操作數位模型時便利性......................................................................................................................6

6圖 4-14 量體造型 與 材質之間的關聯..........................................................................................................66圖 4-15 視覺動態 與 量體造型、動線關係的關聯.......................................................................................66圖 4-16 實驗訪談過程..........................................

...........................................................................................71圖 4-17 實體模型中考量最多的因子..............................................................................................................73圖 4-18 數位模型中考量最多的因子.........................................................

.....................................................74圖 4-19 虛擬模型中考量最多的因子..............................................................................................................74圖 4-20 各設計媒材之間的關係.................................................................................................

.....................76圖 5-1 媒材之間的設計流程 ...........................................................................................................................79圖 5-2 媒材之間的設計流程 ........................................................................................................................

...79圖 5-3 設計流程...............................................................................................................................................80

VR電子書快速出版平台設計與實作

為了解決oculus quest 2缺點的問題，作者張富茗 這樣論述：

本研究以VR（Virtual Reality）虛擬實境之應用，針對電子書出版為架構，透過Mozilla旗下的A-frame的Web VR開源技術，開發VR化電子書出版平台與VR方式閱讀電子書的APP。VR利用穿戴式顯示器頭盔包覆視覺與聽覺感官的方式，讓使用者有如置身在虛擬實境產生身歷其境的特色，以電子書為內容，讀者可以在VR裡閱讀電子書，同時享受到紙本書文字的魅力，並感受到有聲朗讀、音樂、插圖、影片、3D場景與互動方式等多媒體內容，不同於紙本閱讀或是手機、平板、電腦、電子書閱讀器的另一種閱讀體驗。目前關於“VR閱讀”相關資料很少，有的也是針對某些書籍內容，採用AR或是VR技術做客製化訂製內容

，並且以遊戲化為導向設計體驗，並非真正所謂VR電子書籍；目前沒有一個可提供使用者直接製作與發表VR書籍與閱讀的出版平台；有鑑於此，研究生構思開發“VR BOOK”讓創作者不用寫相關程式，只需準備文字、聲音、音樂、圖片等素材，就可以透過平台介面輸入文章，上傳素材，快速產生自己的VR書籍。閱讀者也不用安裝任何程式與軟體，便可透過電腦、筆電、手機、平板等跨平台方式，瀏覽VR book內容，甚至用手機搭配平價VR頭顯裝置（例如：Google Cardboard、小米VR PLAY2、小宅Z5）體驗虛擬實境的閱讀體驗，並冀望透過Web VR為平台，降低使用門檻，使VR閱讀能普及化。