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研究生:徐仁清
研究生(外文):HSU, JEN-CHING
論文名稱:客庄全景導覽與虛擬博物館整合應用:以新竹縣地方展館為例
論文名稱(外文):Hakka village panoramic virtual museum tour and integrated application: Case of Hsinchu county museum
指導教授:陳君山陳君山引用關係
口試委員:羅烈師晁瑞明
口試日期:2011-07-12
學位類別:碩士
校院名稱:國立聯合大學
系所名稱:資訊與社會研究所
學門:社會及行為科學學門
學類:綜合社會及行為科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:全景照Photosynth數位典藏參與式影像虛擬博物館
外文關鍵詞:PanoramaPhotosynthDigital ArchivesParticipatory VideoVirtual museum
相關次數:
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遠離衛星都市的中心,彷彿城鄉差距如同半徑距離被遠遠拋之在後,這些偏遠鄉鎮,雖然都市機能欠缺,所擁有的人文景點、自然生態、文化資產往往豐厚獨特。利用「專業球形全景」及「Photosynth拼接」兩種全景攝影技術及VR影像技術相互搭配整合,以發展數位典藏,涵納新竹客家庄聚落的地方媒材,將其加值應用做為數位學習教材,並把地方展場做區域性統籌成為「虛擬博物館」。在預算有限狀況下,製定標準化流程,簡化複雜的技術,重新設計教案,以融入社區活動課程,誘發當地居民、學生的積極學習態度,強化其學習動機,並尋求成本效益最佳化,藉以弭平數位落差,為研究目的之所在。
In Taiwan, the developmental disparity in urban and rural areas is quietly obvious. The majority of remote villages and towns, although the city function is deficient, often have abundant natural beauty spots, cultural properties, and historical monuments. This study focuses on integrating "spherical panorama" and "Photosynth stitching" two panoramic photography technics. With the combination of the two technics, we can merge the media materials of local community together and represent as digital archives on image-based virtual reality. By way of developing standardized processes, simplifying complex technical operations, re-designing curriculum, and immersing into community activities, we also try to inducelocal residents and students to actively participate in community’s affairs and enhance their motivation to learn. Hereby we can achieveour purpose to empower local community and bridge digital divide.
正文目錄
第一章 緒論
第一節 研究背景與動機P1
第二節 研究目的P5

第二章 文獻探討
第一節 數位典藏全景攝影應用與社區影像教學發想 P8
第二節 全景攝影沿革P9
第三節 數位地圖結合全景攝影原理關係P11
第四節 全景縫圖與雲端運算P13
第五節 全景材質類別P14
第六節 全景圖形校正與拍攝方法文獻回顧P16
第七節 虛擬博物館輔助地方展館數位化建置P21
第八節 預期發現與貢獻P23

第三章 研究架構與方法
第一節 研究架構P25
一、 論文章節架構 P25
二、 研究流程架構 P26
三、 研究限制 P28
第二節 軟體功能與技術方法評估P30
第三節 焦段與可視角度重疊拍攝張數推論P36
第四節 實驗設計與實拍驗證P39
第五節 工程版系統前測及所遭遇之問題 P42
第六節 多媒體素材收集與知識外溢的經驗累積P49
第七節 田野實作拍攝範圍P52


第四章 拍攝、系統設計與未來改版之創意想像
第一節 全景拍攝流程P53
一、 球形全景前製拍攝流程P53
二、 球形全景前製銜接及後製WEB 3D整合P55
第二節 全景系統設計與網路架構P57
第三節 工時估算P60
第四節 專家與意見回饋P64
第五節 VR平台成果與流量P69
第六節 技術與創意發想P73

第五章 全景攝影與影像實驗性教案設計
第一節 善用Freeware影像軟體創意融入教學P74
第二節 專業全景及參與式影像雙重併行概念P77

第六章 結論
第一節 虛擬博物館及數位典藏流程建議P78
第二節 未來展望與應用P80

附錄
各片幅焦段1/2、1/3、1/4重疊-全景所需拍攝張數表 V
參考文獻 VI


表目錄
表 1 Google官方台灣推薦街景車拍攝地點P2
表 2 免費的攝影測量法軟體P13
表 3 國內全景相關圖形演算及原理文獻匯整表P20
表 4 研究設備列表 P22
表 5 2010世界25大軟體公司營收表P30
表 6 常見Windows平台全景拼接製作軟體功能P33
表 7 空間素材取得方式與後續應用評估P35
表 8 實驗依變數結果整理表P41
表 9 歷年參加數位內容、社區營造、佈展相關計畫產生的知識外溢成效P49
表 10 實地田野拍攝範圍P52
表 11 數位相機全景拍攝方法比較P54
表 12 全景攝影與VR平台全流程製作工時估算表P61
表 13 平台意見回饋調查表P64
表 14 工程測試版平台功能修正與功能新增記錄表P67
表 15 本研究各級展館成果列表 P71
表 16 學員分工Photosynth拼圖活動運算結果P76



圖目錄
圖1 全景影像與PPGIS推廣理念P7
圖2 Athanasius Kircher, Ars Magna Lucis et Umbrae, 1671 P9
圖3 Cross section of Robert Barker’s Panorama,
Leicester Square, London, 1782 P10
圖4 San Francisco from Rincon Hill by
photographer Martin Behrmanx, 1851 P10
圖5 逆向工程中的攝影測量法P11
圖6 簡易特徵點比對的全景製作軟體畫面P12
圖7 問禮堂寬景P14
圖8 問禮堂柱形全景P14
圖9 問禮堂球形全景P15
圖10 問禮堂方塊體水平十字形P15
圖11 環景拍攝與特徵點比對示意圖P17
圖12 商業縫圖軟體Kolor Autopano Giga上百個特徵點比對畫面P17
圖13 環物攝影示意圖P18
圖14 環物攝影所拍攝物件各角度去背圖P18
圖15 Photogrammetry環物拍攝客家圍龍屋模型P19
圖16 論文研究價值鏈(Value Chain)P23
圖17 研究方法架構P26
圖18 研究投入時間比重P27
圖19 沉浸經驗的發生 (Csikszentmihalyi 1988)P31
圖20 Faro 3D Laser Scanner掃瞄問禮堂點雲資料P34
圖21 相機感光元件尺寸與鏡頭焦段距離、可視角度示意P36
圖22 全景攝影實驗設計法P39
圖23未經後製縫圖使用圓形魚眼鏡(Circular Fisheye)的來源照片P41
圖24竹北六家園區交通大學客家學院簡易全景VR P42
圖25 全景VR工程版插件測試購物車畫面P43
圖26 全景VR工程版一個場景使用空間平面圖與Google Maps地圖雙插件P44
圖27 Krpano語法Keep屬性延續方塊圖P46
圖28 Krpano語法Keep屬性選擇性延續方塊圖P47
圖29 Krpano語法與XML最佳模組化方塊圖P48
圖30 產生全景照片的方式P53
圖31 球形全景整合多媒體與GIS至WEB流程 P56
圖32 全景系統與網路架構圖P57
圖33 全景系統與動態網頁技術之網路架構圖P58
圖34 全景VR製作全流程團隊分工要徑圖P61
圖35 新竹縣地方展館自製全景VR匯整範圍P69
圖36 球形全景VR六家民俗公園與問禮堂P70
圖37 球形全景VR問禮堂室內空間P71
圖38 全景VR平台Google Analytics網站流量分析P72
圖39 分組分工分配問禮堂區域P74
圖40 Photosynth融入課程活動&個人拍攝流程差異P75
圖41 Photosynth所產生的彩色點雲-問禮堂P76
圖42 Photosynth所拼接的Flat Planar全景-問禮堂P76
圖43 全景教學與社造願景-雙重併行構架P77

中文文獻
何宛芳、趙郁竹,2011/3,〈搶賺資料流量儲存財〉。《數位時代 202期》特別報導:P130~P138。
梁永福,2004,《使用環場影像陣列建構3D場景》,花蓮:國立東華大學資訊工程學系碩士論文
黃禎福,2002,《環場景像接合之研究》,台北:國立台灣大學資訊工程學系碩士論文。
方彥翔,2001,《使用線段實體模型由多張物體輪廓重建3D物件之技術》,新竹:國立交通大學資訊工程學系碩士論文。
陳郁中,2000,《藉由平面投射轉換執行影像嵌合及物體重建》,新竹:國立交通大學資訊工程學系碩士論文。
翁林璦,2009,《以觀眾角度探討虛擬博物館之視覺經驗─以虛擬美術館為例》,台南:國立成功大學工業設計研究所碩士論文。
呂昭賢,2000,《以虛擬博物館為環境之網路型態學習系統》,高雄:義守大學資訊工程研究所碩士論文。

外文文獻
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S. Peleg, J. Herman, “Panoramic mosaics by manifold projection,” In IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, San Juan , Puerto Rico, 17-19 Jun 1997, pp 338-343.
R. Szeliski, “Video mosaics for virtual environments,” IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 16(2), Mar 1996, pp 22-30.
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André Bazin, Hugh Gray, “The Ontology of the Photographic Image,” Film Quarterly, Vol. 13(4), Summer 1960, pp 4-9.
Corinna Jacobs, “Interactive Panoramas: Techniques for Digital Panoramic Photography,” Springer-Verlag New York Inc, 2004, ISBN: 3540211403.
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網路參考資料
Meet Google Street View's latest weapon: a tricycle
http://www.guardian.co.uk/media/pda/2009/may/18/google-google-street-view
Google街景三輪車跑得快
http://www.techbang.com.tw/posts/3291-google-street-view-tricycle-large-exploration
Google官方台灣推薦街景車拍攝地點
http://www.google.com/moderator/#16/e=17e72
Google Art Project
http://www.googleartproject.com
3D Sweep Panorama Technology
http://www.sony.co.uk/hub/cyber-shot-digital-cameras/technology/panoramic
Microsoft Photosynth
http://photosynth.net
Bill McBride , Panoramic Cameras 1843-1994,A Timeline of Panoramic Cameras
http://www.panoramicphoto.com/timeline.htm
Microsoft Street Slide
http://research.microsoft.com/en-us/um/people/kopf/street_slide
Microsoft Silverlight
http://www.silverlight.net
The Gnomon Workshop- Image Based Modeling: Essentials
http://www.thegnomonworkshop.com/store/product/133/Image-Based-Modeling%3A-Essentials
The foundry Nuke X
http://www.thefoundry.co.uk/products/nukex
The Pixel Farm PFTrack
http://www.thepixelfarm.co.uk/product.php?productId=PFTrack
Imagineer Systems Mocha Pro
http://www.imagineersystems.com/products/mochapro
Global Software Top 100
http://www.softwaretop100.org/global-software-top-100-edition-2010
行政院客家委員會-數位台灣客家庄
掃瞄建模承辦單位:中國科技大學文化空間保存再利用與產業技術研發中心
http://archives.hakka.gov.tw/redirect.do?id=80899
2010台北國際花卉博覽會-線上花博
http://vr.2010taipeiexpo.tw
洪一峰虛擬音樂博物館
http://www.musicgis.tw
Krpano XML Reference
http://krpano.com/docu/xml/


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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