臺灣博碩士論文加值系統

本研究以任天堂N3DS遊戲機兼具2D與裸視3D呈現的技術，透過實驗設計的方式來探討顯示技術、遊戲球速及作業時間對裸視3D棒球遊戲玩家在訊號偵測理論 (signal detection theory, SDT) 、操作特徵空間 (receiver operating characteristic space, ROC space) 、視覺疲勞及虛擬空間存在感的人因評估。本實驗共徵募25名受試者進行全因子實驗，探討不同的顯示技術 (2D、祼視3D) 、不同的實驗球速 (114km/hr、138km/hr) 以及不同的作業時間 (5分鐘、10分鐘及20分鐘) 在SDT的命中率、漏失率、偽警率、正棄率、β值、d’值及ROC空間、模擬器動暈症問卷 (Simulator Sickness Questionnaire, SSQ) 和虛擬空間存在感問卷 (IGroup Presence Questionnaire, IPQ) 的影響。研究結果指出顯示技術在命中率、SSQ與IPQ有顯著的影響，裸視3D有較高的命中率、視覺疲勞及虛擬空間存在感；實驗球速在漏失率和d值’有顯著的影響，138km/hr有較低的漏失率和較高的敏感度；作業時間在偽警率、正棄率、d’值、SSQ與IPQ有顯著的影響，除了視覺疲勞之外，作業時間愈長則績效表現愈高。ROC空間指出預測點普遍落在左上角且接近y軸的座標上，代表本實驗受試者預測的準確率很高。本研究指出較快球速下的裸視3D呈現，提供較佳的命中率及虛擬空間存在感，雖仍有較高的視覺疲勞，建議使用者未來玩N3DS祼視3D棒球遊戲時，應選球速較快且避免作業時間過長，才不會造成較高的視覺疲勞。

This research is applying Nintendo N3DS game console with the combination of display technology in plane 2D and autostereoscopic 3D characteristics. This study explored display technique, ball speed in game, and the operation time for the auto-stereoscopic 3D baseball game players on signal detection theory (SDT), receiver operating characteristic space (ROC space), visual fatigue and presence through experimental design. Twenty five participants were recruited in our full factorial experiment to investigate effects of display technique (2D, autostereoscopic 3D), ball speed (114km/hr, 138km/hr), and operation time (5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes) on the four possibilities of SDT (hit, miss, false alarm, correct rejection), β, d’, ROC space, Simulator Sickness Questionnaire (SSQ), and Igroup Presence Questionnaire (IPQ). The results indicated that display technique was significant on hit rate, SSQ and IPQ, where higher hit rate, visual fatigue, and IPQ were found in 3D technique. The results also showed that ball speed was significant on miss rate and d’, where low miss rate and high d’ were found in 138km/hr speed. The results further demonstrated that operation time was significant on false alarm rate, correct rejection rate, d’, SSQ and IPQ, where long operation time brings better performance, expect for SSQ. Most of the points were in upper left corner and near y-coordinates of ROC space, which meant that participants’ high sensitivity was demonstrated. To sum up, this study indicated that 138km/hr speed with 3D display provided high hit rate and presence, although also having high visual fatigue. It is recommended that N3DS players may choose high speed mode and avoid long time playing, and then high visual fatigue will be avoided.

目錄
明志科技大學碩士學位論文指導教授推薦書 i
明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 ii
誌謝 iii
摘要 iv
Abstract v
目錄 vii
圖目錄 x
表目錄 xii
第一章、緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機 2
1.3研究目的 3
1.4研究範圍限制 4
1.5研究架構與流程 5
第二章、文獻探討 8
2.1 3D立體顯示技術 8
2.1.1 3D立體成像原理 8
2.1.2 3D顯示對視覺的影響 12
2.2 訊號偵測理論 (Signal Detection Theory, SDT) 14
2.2.1 訊號偵測理論簡介 14
2.2.2 ROC空間 16
2.2.3 訊號偵測理論的運用 17
2.3 實驗自變項相關研究 18
2.3.1 祼視3D顯示技術 18
2.3.2 顯示設備觀看時間 19
2.3.3 實驗球速與反應時間 20
2.4 評量檢測方式 23
2.4.1 模擬器動暈症問卷 (SSQ) 23
2.4.2 虛擬空間存在感 (IPQ) 25
第三章、研究方法 28
3.1 受試者招募與篩選 28
3.2 實驗設備 28
3.3 實驗設計 29
3.3.1 自變項 30
3.3.2 依變項 31
3.4 實驗組合 34
3.5 實驗程序 34
3.6 資料蒐集與分析 35
第四章、實驗結果與討論 36
4.1 命中率 36
4.1.1 實驗球速與作業時間的交互作用 37
4.1.2 顯示技術 38
4.2 漏失率 39
4.2.1 實驗球速與作業時間的交互作用 40
4.2.2 實驗球速 41
4.3 偽警率 42
4.3.1 顯示技術與作業時間的交互作用 43
4.3.2 實驗球速與作業時間的交互作用 44
4.3.3 作業時間 45
4.4 正棄率 46
4.4.1 顯示技術與作業時間的交互作用 47
4.4.2 作業時間 48
4.5 β值 49
4.6 d’值 50
4.6.1 實驗球速 51
4.7 ROC空間 52
4.8 SSQ 模擬器動暈症問卷 55
4.8.1 顯示技術 56
4.8.2 作業時間 57
4.9 IPQ 虛擬空間存在感問卷 57
4.9.1 顯示技術 58
4.9.2 作業時間 59
4.10 各變項之顯著因子彙整表 60
第五章、結論與未來方向 62
5.1 結論 62
5.2 未來研究方向 64
參考文獻 65
 
圖目錄
圖1.1.1 2008-2018年全球3D立體影像產品市場量發展 1
圖1.5.1 研究流程圖 7
圖2.1.1.1 布魯斯特立體鏡 (Brewster's stereoscope) 9
圖2.1.1.2 立體影像原理 9
圖2.1.1.3 柱狀透鏡 ( lenticular screen ) 及視差遮屏 (Parallax barrier) 12
圖2.2.1.1 訊號偵測理論分布圖 14
圖2.2.2.1 ROC曲線 16
圖3.2.1.1 任天堂遊戲機及Konami遊戲匣 29
圖3.2.1.2 Stereo Fly Test立體視力量本 29
圖3.3.2.1 Konami 魂プロ野球スピリッツ2011遊戲畫面 (好球) 31
圖3.3.2.2 訊號偵檢理論於棒球遊戲的應用 32
圖3.3.2.3 Konami 魂プロ野球スピリッツ2011遊戲畫面 (壞球) 32
圖4.1.1.1 實驗球速與作業時間交互作用圖 38
圖4.2.1.1 實驗球速與作業時間交互作用圖 41
圖4.2.2.1 實驗球速的平均值與標準差 42
圖4.3.1.1 顯示技術與作業時間交互作用圖 44
圖4.3.2.1 實驗球速與作業時間交互作用圖 45
圖4.3.3.1 作業時間的平均值與標準差 46
圖4.4.1.1 顯示技術與作業時間交互作用圖 48
圖4.4.2.1 作業時間的平均值與標準差 49
圖4.6.1.1 實驗球速之d’值的平均值與標準差 52
圖4.7.1 12個處理組合的ROC空間圖 54
圖4.7.2 25位受試者的ROC空間圖 54
圖4.8.1.1 顯示技術之SSQ動暈症評量的平均值與標準差 56
圖4.8.2.1 作業時間之SSQ動暈症評量平均值與標準差 57
圖4.9.1.1 顯示技術之IPQ虛擬空間存在感評量的平均值與標準差 59
圖4.9.2.1 作業時間之IPQ虛擬空間存在感評量的平均值與標準差 60

表目錄
表2.1.1.1 非裸視顯示器 (Stereoscoptic display) 技術呈現差異分析 10
表2.2.1.2 訊號偵測理論 15
表2.3.3.1 反應時間各階段耗費時間 21
表2.4.1.1 Simulator Sickness Questionnaire問卷 25
表2.4.2.1 Igroup Presence Questionnaire問卷 27
表3.4.1 全因子實驗組合表 34
表 4.1 ANOVA彙總表 36
表 4.1.1 各自變項水準對命中率的平均值與標準差 37
表 4.1.2 命中率之變異數分析表 37
表 4.2.1 各自變項水準對漏失率的平均值與標準差 40
表 4.2.2 漏失率之變異數分析表 40
表 4.3.1 各自變項水準對偽警率的平均值與標準差 43
表 4.3.2 偽警率之變異數分析表 43
表 4.4.1 各自變項水準對正棄率的平均值與標準差 47
表 4.4.2 正棄率之變異數分析表 47
表 4.5.1 各自變項水準對β值的平均值與標準差 50
表 4.5.2 β值之變異數分析表 50
表 4.6.1 各自變項水準對d’值的平均值與標準差 51
表 4.6.2 d’值之變異數分析表 51
表 4.8.1 各自變項水準對SSQ模擬器動暈症的平均值與標準差 55
表 4.8.2 SSQ模擬器動暈症之變異數分析表 55
表 4.9.1 各自變項水準對IPQ虛擬空間存在感的平均值與標準差 58
表 4.9.2 IPQ虛擬空間存在感之變異數分析表 58
表 4.10.1 各變項之顯著因子彙整表 61

英文部分
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中文部分
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