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研究生:紀政宏
研究生(外文):Chi, Cheng-Hung
論文名稱:虛擬實境瀏覽技術之研究與改進
論文名稱(外文):A Study of Improving Virtual Environments Browsing Techniques
指導教授:王宗銘王宗銘引用關係
指導教授(外文):Wang Chung-Ming
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:資訊科學學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:虛擬實境瀏覽器語音
外文關鍵詞:Virtual RealityBrowserVoice
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我們觀察目前虛擬場景瀏覽器的功能,參酌本實驗室先前發展瀏覽器
之經驗,發現 一個虛擬場景瀏覽器的好壞,取決於兩個重要的因素,一
為效率,一為人機介面。

效率對於一個虛擬場景瀏覽器是相當重要的。因為虛擬場景瀏覽器講求的
是互動性,所以對3D圖形的處理必須能馬上呈現在螢幕上。一旦有明顯的
延遲現象,便會減低使用者瀏覽的興趣。故效率對一個虛擬場景瀏覽器來
說,可說是需要優先考量的目標。 人機介面則是影響虛擬場景瀏覽器
好壞的另一個重要因素。藉由觀察目前的虛擬場景瀏覽器,發現在介面方
面有兩個可供改進的方向:1.操作介面不夠人性化2.缺乏人工智慧的輔助


故我們針對以上幾個方向,設計了一套系統以改進目前的虛擬場景瀏覽器
,並將其命名為Echo系統。我們為此系統訂定了以下目標:1.高效率2.人
性化介面3.智慧型應用程式。

為了達成上述目標,我們完成了以下工作:第一、採用Direct3D作為成圖
運算工具,以提高3D繪圖成像的速度。第二、採用語音作為輸入與回饋的
媒介。使用者可透過語音控制瀏覽器,瀏覽器也是用語音回應訊息給使用
者。第三、採用自然語言處理配合學習功能以提高系統智慧。使用者不需
強記指令,只需以口語下命令即可。若系統無法辨識使用者所下之命令,
還可透過學習功能讓系統適應使用者的慣用語。

我們依照上述的設計目標,將Echo系統分為五大模組:
一、 語音辨識模組:負責將使用者所輸入的口語化命令轉譯成文字字串
。二、 自然語言處理模組:接受由語音辨識模組所傳來的文字字串,並
從中萃取關鍵字, 再將其由口語化的句子轉為統一格式的命令(稱
之為正規化命令)。三、 成圖模組:負責3D成圖計算並顯示及更新畫面
。 四、 回應模組:負責將系統所要執行的指令告知使用者
,供使用者確認其命令是否正確 地被理解。

五、 學習模組:讓使用者能加入自己所慣用的詞彙到詞庫中,使自然語
言處理模組在口 語的辨識上更有彈性。

我們所實作出的Echo系統,可接受使用者以口語的方式下命令。口語化的
命令句先透過語音辨識模組將其轉為文字字串後,再交由自然語言處理模
組判斷使用者想執行的命令為何,並將口語化的命令與參數,轉換成統一
格式的命令與參數(即正規化的過程),以供系統作判斷與處理。

若系統無法判斷使用者所想執行的命令為何,則呼叫回應模組,回應錯誤
訊息給使用者。若系統判斷出使用者所輸入的為有效命令,則呼叫成圖模
組執行該命令,如瀏覽場景、開檔、存檔或啟動學習功能等動作。成圖模
組並會呼叫回應模組,將系統所要執行的命令,分別以文字和語音的形式
回饋給使用者,以供使用者確認系統是否正確地辨識自己所下的命令。

除了以語音控制之外,Echo系統同時保留了傳統的滑鼠/鍵盤控制方法,
讓使用者能視情況採用不同的瀏覽方式。而且不論是以語音或是滑鼠操作
場景中的3D物件,系統都會為其加上3D的外框,以明確指出目前所操作的
物件為何。

此外使用者還可透過學習功能,新增自己所慣用的詞彙到詞庫中,使自然
語言處理模組在口語的辨識上更有彈性。而在學習功能視窗中用來列示出
系統指令的樹狀圖,同時支援語音及滑鼠兩種控制方式,可供使用者自由
選擇使用。

實作Echo系統的結果,在效率方面,其流暢度較目前一般的瀏覽器為佳。
在介面方面,我們採用口語作為控制介面,簡化了傳統瀏覽器繁複的切換
動作;保留了滑鼠/鍵盤的控制方式,讓使用者能視情況選用不同的控制
方式;採用自然語言處理配合學習功能,增加了命令輸入時的彈性。Echo
系統並解決了一些伴隨口語控制而來的問題:如將口語控制的問題拆解成
語音辨識與自然語言處理兩部分,並將語音辨識部分交由外部軟體執行,
故能在短時間內便開發出口語控制之虛擬場景瀏覽器。並新增外框功能及
口語控制樹狀圖的方法,以解決語音控制在下達命令上不夠明確的問題。
透過Echo系統的實作,驗證了我們所提之方法與概念確實可行,並提升了
虛擬場景瀏覽器的效率,及使其人機介面更為友善。故Echo系統對虛擬場
景瀏覽器之改進的確有其貢獻存在。
We focus on effiency and human/machine interface to improve
the current virtual environment browser.

At the effiency aspect, in order to speed up the rendering
performance.We decide to use Microsoft''s Direct3D rendering
library as developing tool.At the human/machine interface
aspect, except keep the traditional mouse/keyboard control
method, we add orally voice control method. Users can use
orally voice commands to operate the browser. Besides, if the
system can''t recognize user''s command, we also provide learning
function to customize the system with user''s idiom.

We also sloved several problems, which are followed with voice
control.Such as take apart orally voice control problem into
voice recogni tion andnatural language processing. Then use
external software to do the voice recognition job. In this way,
we can develop an orally voice control browser ina short time.
Besides, in order to eliminate the ambiguity of voice control,
weadd bounding box to 3D object and figure out the instruction
set of operating tree control by voice.

We designed and implemented a virtual environment browser to
prove our ideas above. And named it as "Echo" system. Through
the implementation of Echo system, we proved that our ideas and
concepts are practical. We improved the effiency and made the
human/machine interface more friendly of the virtual environment
browser. So, Echo system does have the contribution of improving
the virtual environment browser.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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