隨著科技的蓬勃發展，平面設計、媒體設計、網頁設計、……等設計領域也朝向多元化發展，本研究所要探討的重心是近年來逐漸被重視及運用的光效設計。在過去，光效設計的視覺設計者與硬體工程師之間，需要經過多種程序相互溝通才能連結。例如：視覺設計的畫面需要先轉換成色彩單元(unit)，色彩單元又需要經過特殊處理才能轉成數據(data)。視覺設計者無法辨識最終轉出來的數據，硬體工程師無法處理視覺設計的畫面；視覺設計者往往無法了解硬體設備的限制，而硬體工程師只知道硬體設備的限制，導致溝通上極為困難。
本研究以實際參與日本LECIP株式会社的光效設計案例中，發現視覺設計者與硬體工程師之間，在視覺美感的考量與程式數據的專研截然不同，視覺設計者所設計出的畫面，常因硬體設備的限制或工程師執行的困難而進行修改，需額外耗費許多的時間及金錢，因此設計師與工程師在合作上需要加強彼此的認知。
本論文以運用電腦進行的光效設計為主，藉由文獻分析法及實際參與霓虹光效案例方式，暸解電腦成像的原理及光效設計的流程及手法，從中找出視覺設計者與硬體工程師之間的交集。此交集便是將視覺化的電腦影像轉換成硬體控制器能識別的數據，再應用程式開發工具C++撰寫程式，精確擷取出電腦影像色彩所顯示的R、G、B值，透過此程式成為光效設計中視覺設計者與硬體工程師之間構通的橋樑，並以實際案例證實其可行性。

With the advent of technology, graphic design, media content, web page development, and other design domains have also led to diverse cross-media development. The core discussion of this research centers on the gradually valued and applied of Light Effects design and its importance.
In the past, multiple layers and communication must take place between the visual designers and the hardware engineers of the Light Effects (LE) design for an efficient completion. Example, the initial graphic of the LE design must first convert to Color Unit in order to transfer to Digital Data through special extraction and data acquisition process. Visual designers cannot interpret the final Digital Data and do not know the limitation of the hardware. Hardware engineers have difficulty identifying the initial graphic design but only understand the limitation of the hardware capability.
Through the actual case studies and projects with LECIP Company of Japan, this research has discovered the vase difference in visual esthetic sense of the LE designers and hardware engineers. Often, there are many changes and modifications required due to the hardware limited capability from the initial graphic design to the final implementation. As the result, time and capital are consumed needlessly. Both the designers and engineers must realize their shortcomings for a successful and profitable project completion.
The thesis focuses on the Light Effects design via computer aid using document analysis and actual application of neon LE case to better understand the principle behind a computer imagery generation and the design flow and technique of a LE design while uncovering the connection between the LE designers and hardware engineers. This connection will be the conversion from a computer generated imagery to the Digital Data needed for the hardware controller. Using C++ as the programming language, the software accurately acquires the primary color R, G, B values. The software thus bridges the communication gap between the LE designers and the hardware engineers. The thesis will use actual cases and projects to prove its feasibility.

目 錄
頁數
中文摘要 ------------------------------------------------- i
英文摘要 ----------------------------------------------- iii
誌謝 ----------------------------------------------------- v
目錄 ---------------------------------------------------- vi
表目錄 ------------------------------------------------ viii
圖目錄 ------------------------------------------------ viii
第一章、 緒論--------------------------------------------- 1
1.1 研究動機---------------------------------------------- 2
1.2 研究目的---------------------------------------------- 5
1.3 研究方法---------------------------------------------- 7
1.4 研究範圍---------------------------------------------- 7
1.5 研究步驟與流程---------------------------------------- 9
第二章、 電腦的成像-------------------------------------- 12
2.1 電腦成像的原理--------------------------------------- 13
2.2 電腦成像的色彩--------------------------------------- 19
第三章、 光效設計與電腦的應用---------------------------- 22
3.1 光效設計的發展階段----------------------------------- 22
3.2 光效設計與電腦的關係--------------------------------- 24
3.3 光效設計的流程--------------------------------------- 25
3.4 光效設計的表現手法----------------------------------- 30
第四章、 光效設計實務------------------------------------ 35
4.1 光效設計實務與電腦的關係----------------------------- 39
4.1.1 光效設計實務流程中電腦的應用----------------------- 39
4.1.2 光效設計實務手法中電腦的應用----------------------- 40
4.2 光效設計實務的困難點--------------------------------- 42
第五章、 程式設計---------------------------------------- 44
5.1 設計動機--------------------------------------------- 45
5.2 設計目的--------------------------------------------- 46
5.3 設計方法--------------------------------------------- 47
5.3.1 設定需求與條件------------------------------------- 47
5.3.2 分析問題------------------------------------------- 47
5.3.3 設計程式邏輯流程----------------------------------- 49
5.3.4 撰寫程式------------------------------------------- 50
5.3.5 程式測試與除錯------------------------------------- 51
5.3.6 撰寫說明文件--------------------------------------- 52
第六章、 程式實際應用------------------------------------ 56
6.1 實際設計環境之應用----------------------------------- 57
6.2 關西最大級RINKU摩天輪實例應用------------------------ 59
6.2.1 日本RINKU摩天輪光效設計的流程---------------------- 59
6.2.2 日本RINKU摩天輪光效設計的製作步驟------------------ 60
6.3 程式分析及建議--------------------------------------- 63
第七章、 結論與建議-------------------------------------- 67
7.1 運用電腦進行光效設計的優點與流程及手法--------------- 67
7.2 色彩多點擷取程式的優勢------------------------------- 69
參考文獻 ------------------------------------------------ 70
附錄一 初版RGBRec程式原始碼含註解------------------------ 73
附錄二 更新版RGBRec程式原始碼含註解---------------------- 94
作者簡介 ----------------------------------------------- 125

表 目 錄
頁數
表1-1 美國、日本及台灣之個人電腦普及率-------------------- 2
表1-2 美國、日本及台灣之網際網路普及率-------------------- 2
表1-3 日本LECIP株式会社霓虹燈設計流程--------------------- 4
表1-4 研究步驟與目的-------------------------------------- 9
表3-1 光效設計的流程與建築設計各階段對照表--------------- 25
表5-1 RGBRec程式使用前與使用後的比較--------------------- 58
表6-2 色彩擷取程式軟體之比較----------------------------- 66

圖 目 錄
頁數
圖1.1 1946年ENIAC 電腦原貌-------------------------------- 1
圖1.2 OQO-model02電腦------------------------------------- 1
圖1.3 美國、日本及台灣之個人電腦與網際網路普及率---------- 2
圖1.4 日本東京銀座夜景------------------------------------ 8
圖1.5 美國Atlantic Avenue地下鐵--------------------------- 8
圖1.6 韓國三星火災大樓------------------------------------ 8
圖1.7 日本東京迪士尼城堡夜景------------------------------ 8
圖1.8 研究流程------------------------------------------- 11
圖2.1 電腦成像之流程------------------------------------- 12
圖2.2 電腦的基本結構------------------------------------- 13
圖2.3 從數位訊號轉變至類比訊號之電路實例----------------- 17
圖2.4 顯示器階調複製曲線之一例--------------------------- 18
圖2.5 各種RGB 空間在(x,y)色度圖上的色域範圍-------------- 19
圖3.1 日本仙台DoCoMo看板--------------------------------- 30
圖3.2 大阪Dior大樓--------------------------------------- 30
圖3.3 銀座讀賣大樓--------------------------------------- 30
圖3.4 巴黎春天MOTEL ------------------------------------- 31
圖3.5 日本Café Banda ----------------------------------- 31
圖3.6 麗星郵輪處女星號麗都歌劇院------------------------- 31
圖3.7 日本ベイサイドプレイス博多碼頭夜景----------------- 31
圖3.8 名古屋車站前--------------------------------------- 31
圖3.9 名古屋2007年聖誕節燈飾----------------------------- 31
圖3.10 日本渋谷ネプシス---------------------------------- 32
圖3.11 東京国際フォーラム-------------------------------- 32
圖3.12 日本箱根ポーラ美術館------------------------------ 32
圖3.13 日本東京鐵塔-------------------------------------- 32
圖3.14 巴黎羅浮宮---------------------------------------- 32
圖3.15 日本茨木市光の教会-------------------------------- 32
圖3.16 台中家樂福---------------------------------------- 33
圖3.17 日本ＴＯＨＯシネマズ川崎-------------------------- 33
圖3.18 韓國PARK HYATT SEOUL------------------------------ 33
圖3.19 日本エルプリメント新宿---------------------------- 34
圖3.20 日本福岡天神地下街-------------------------------- 34
圖3.21 日本博多日航ホテル-------------------------------- 34
圖3.22 日本エルプリメント新宿---------------------------- 34
圖3.23 日本箱根ポーラ美術館------------------------------ 34
圖4.1 日本銀座MIKIMOTO大樓------------------------------- 35
圖4.2 美國S&D SHOW 2006---------------------------------- 35
圖4.3 日本仙台DOCOMO電信看版----------------------------- 35
圖4.4 サイン＆ディスプレイショウ2006--------------------- 35
圖4.5 韓國三星火災大樓----------------------------------- 36
圖4.6 ライティング・フェア2007--------------------------- 36
圖4.7 日本錦橋------------------------------------------- 36
圖4.8 韓國SKEnergy看板----------------------------------- 36
圖4.9 日本マロニエゲート大樓----------------------------- 37
圖4.10 東京モーターショー2007---------------------------- 37
圖4.11 日本SSキラー大樓---------------------------------- 37
圖4.12 JAPAN SHOP 2008----------------------------------- 37
圖4.13 日本流山SC---------------------------------------- 38
圖4.14 日本たまプラーザ---------------------------------- 38
圖4.15 日本大阪りんくう観覧車---------------------------- 38
圖4.16 日本東京銀座PIAS大樓------------------------------ 38
圖5.1 程式設計的步驟------------------------------------- 44
圖5.2 LECIP調光程序-------------------------------------- 45
圖5.3 RGBRec.exe圖示------------------------------------- 52
圖5.4 Flash模擬檔---------------------------------------- 53
圖5.5 顯示座標點序號------------------------------------- 53
圖5.6 Flash中確認檔案時間為302.9秒----------------------- 54
圖5.7 RGBRec程式介面------------------------------------- 54
圖5.8 選擇儲存位置--------------------------------------- 54
圖5.9 擷取檔案資料夾------------------------------------- 55
圖6.1 DoCoMo電信看板------------------------------------- 57
圖6.2 マロニエゲート大樓--------------------------------- 57
圖6.3 SSキラー大樓--------------------------------------- 57
圖6.4 りんくう観覧車------------------------------------- 57
圖6.5 PIAS大樓------------------------------------------- 57
圖6.6 RINKU摩天輪光效設計流程圖-------------------------- 59
圖6.7 RINKU摩天輪電腦模擬圖------------------------------ 59
圖6.8 RINKU摩天輪現場施工圖------------------------------ 59
圖6.9 光效設計靜態平面設計圖----------------------------- 59
圖6.10 光效設計動態Flash檔案圖--------------------------- 59
圖6.11 美麗華摩天輪-------------------------------------- 60
圖6.12 夢時代摩天輪-------------------------------------- 60
圖6.13 東京台場摩天輪------------------------------------ 60
圖6.14 RINKU摩天輪--------------------------------------- 60
圖6.15 東京鐵塔------------------------------------------ 60
圖6.16 銀座讀賣大樓-------------------------------------- 60
圖6.17 名古屋車站2007聖誕節佈置-------------------------- 60
圖6.18 仙台車站前DoCoMo看板------------------------------ 60
圖6.19 光效設計製作步驟圖-------------------------------- 62
圖6.20 將動態影片的色彩轉換為RGB數據--------------------- 62
圖6.21 RINKU摩天輪完成圖--------------------------------- 62
圖6.22 Color Cop色彩擷取軟體----------------------------- 63
圖6.23 Just Color Picker色彩擷取軟體--------------------- 64
圖6.24 Pixeur色彩擷取軟體-------------------------------- 65
圖6.25 RGBRec色彩擷取程式-------------------------------- 65

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