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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:羅盛文
研究生(外文):Sheng-Wen Lo
論文名稱:擴增實境之概念設計研究-以數位寵物為例
論文名稱(外文):Conceptual Design of Augmented Reality – A Case Study of Digital Pet
指導教授:巴白山巴白山引用關係
指導教授(外文):Pai-Shan Pa
口試委員:陳圳卿修芳仲
口試委員(外文):Chun-Ching ChenFang-Chung Shiou
口試日期:2012-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:數位科技設計學系(含玩具與遊戲設計碩士班)
學門:電算機學門
學類:軟體發展學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:擴增實境數位寵物行動應用程式人機互動介面設計
外文關鍵詞:Augmented Reality,Digital PetMobile ApplicationHuman-Computer Interaction Design
相關次數:
  • 被引用被引用:3
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近年來因為智慧型手機硬體的快速發展,擴增實境也得以從個人電腦轉移至手機上使用,拜擴增實境與使用者的高互動性所賜,擴增實境在手機的應用廣泛,從互動、行銷、遊戲、導航等等,都能有所發揮,使得擴增實境近年來一直是手機應用程式的開發焦點之一。雖然擴增實境一直被使用者有所期待,但實際上仍有其先天的限制存在。例如:絕大多數的擴增實境都需要配合辨識標記來使用,但標記除了取得與攜帶不方便之外,造型通常也毫無設計可言,其設計對使用者來說非常不友善。因此本研究設計概念以擴增實境為發展方向,探討使用者與虛擬寵物間的人機互動介面設計,並且透過劇本導引法來重新思考標記的功能。最後以智慧型手機為平台來開發虛擬寵物軟體,讓使用者能夠透過擴增實境提昇和虛擬寵物之間的沉浸度與互動性。以及使用方便隨身攜帶的證件卡夾作為辨識標記,讓使用者可以隨時隨地與虛擬寵物進行互動。並且分析整理問卷調查結果,提供未來擴增實境以及虛擬寵物相關發展之參考方向依據。
Recently, thanks to the rapid development of smart phones, augmented reality has extended from personal computers to mobile phones. The highly interactive nature of augmented reality with its user has given rise to a variety of augmented reality applications for mobile phones, ranging from mere interaction to marketing, games, navigation and so on. As such, augmented reality has for years been one of the focuses in mobile phone application development. While users always expect something more of augmented reality, the latter has its inherent limitations. For example, augmented reality typically requires the use of markers, which, however, are not always available, or cannot be carried around with ease, or are not user-firendly in design. In this study, a human-computer interactive interface between a user and a virtual pet was designed with the aim of incorporating augmented reality, and the function of markers was studied by a scenario-oriented approach. A virtual pet application was then developed for a smart phone as the platform, so that intimacy and interaction between the user and the virtual pet can be enhanced with augmented reality. The marker in this study is an easy-to-use and highly portable ID card holder, thus allowing the user to interact with the virtual pet anytime, anywhere. In addition, a questionaire survey was conducted, the result of which serves as a reference for future development of augmented reality and virtual pets.
目錄
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 2
第三節 研究範圍與限制 2
第二章 文獻探討 3
第一節 擴增實境發展與應用 3
一、擴增實境定義 3
二、擴增實境原理 3
三、擴增實境的應用 5
第二節 數位互動產品-虛擬寵物 14
一、寵物電子雞 14
二、怪獸對打機 15
三、神奇寶貝 16
第三節 行動裝置現況與應用 18
一、智慧型手機作業系統 19
二、數位內容 21
第四節 分析與討論 26
一、手機AR軟體 26
二、虛擬寵物 27
三、行動裝置軟體開發 27
第三章 研究方法 29
第一節 研究架構與流程 29
第二節 研究對象與方法 30
第三節 研究工具 30
一、電腦3D繪圖設計軟體 30
二、擴增實境軟體程式開發 31
第四章 結果與討論 33
第一節 擴增實境寵物之創作理念 33
第二節 擴增實境寵物之開發流程 33
一、遊戲主題 33
二、軟硬體架構 33
三、遊戲流程 34
四、數位寵物造型設計與動畫製作 35
五、遊戲音樂 47
六、擴增實境軟體開發 47
七、遊戲機制與介面 50
第三節 綜合分析與比較 56
一、擴增實境之互動方法比較 56
二、標記的外觀與實用性比較 57
三、趣味性互動介面說明 58
四、本研究所使用軟硬體分析 59
第四節 評估檢討與結果目的 59
一、受測者基本資料分析 60
二、受測者經驗資料分析 60
三、遊戲意見綜合分析 61
四、分析結論 64
第五章 結論與建議 65
第一節 研究結論 65
一、人機互動設計方面 65
二、虛擬寵物互動效果方面 65
三、辨識標記方面 66
第二節 未來研究建議 66
一、軟體方面-互動功能 66
二、硬體方面-人機介面 66
三、未來展望 66
參考文獻 69
網路資源 70
附錄一 擴增實境數位寵物之問卷調查 71
附錄二 擴增實境寵物主要程式碼 75


表目錄
表 2 1我國數位內容產業定義與範疇 25
表 2 2手機AR軟體比較表 26
表 2 3虛擬寵物比較表 27
表 2 4行動裝置軟體開發 27
表 4 1 二維矩陣標記與證件卡夾之比較 50
表 4 2擴增實境之互動方法比較 56
表 4 3標記的外觀與實用性比較 57
表 4 4趣味性互動介面說明表 58
表 4 5 本研究所使用軟硬體分析 59
表 4 6 性別百分比表 60
表 4 7 年齡百分比表 60
表 4 8 曾經觸過幾款數位寵物互動裝置 60
表 4 9 接觸數位寵物的年資 61
表 4 10 智慧型手機的使用經驗 61
表 4 11 使用過手機擴增實境軟體經驗 61
表 4 12 遊戲操作說明的瞭解程度 62
表 4 13 擴增實境結合數位寵物之互動效果看法 62
表 4 14 使用證件卡夾作為辨識標記的看法 62
表 4 15 遊戲中設定四種互動功能 63
表 4 16 本遊戲帶給您的樂趣來自於 63
表 4 17 遊戲內容敘述統計 64



圖目錄
圖 2 1光學式HMD的運作原理及外型 4
圖 2 2影像式HMD的運作原理及外型 4
圖 2 3 HOOPS AR的辨識圖卡 6
圖 2 4 HOOPS AR遊戲場景 6
圖 2 5 LAYAR即時導航畫面 7
圖 2 6 STARBUCKS APP互動畫面 8
圖 2 7 WORD LENS的軟體圖像 8
圖 2 8 WORD LENS的效果畫面 9
圖 2 9 WORD LENS的使用方式 10
圖 2 10 IBUTTERFLY的使用方式 10
圖 2 11 IBUTTERFLY的軟體介面 11
圖 2 12 ATOL LES OPTICIENS的軟體圖示 11
圖 2 13 ATOL LES OPTICIENS的擴增實境效果 12
圖 2 14 AR.DRONE遙控飛機 12
圖 2 15 從AR.DRONE傳送到手機的畫面 13
圖 2 16 BANDAI 電子雞 14
圖 2 17 2012新型電子雞 15
圖 2 18 新型怪獸對打機 15
圖 2 19 早期怪獸對打機 16
圖 2 20 口袋皮卡丘 17
圖 2 21 皮卡丘睡覺的樣子 18
圖 2 22 早期由PALM所製造的PDA 18
圖 2 23 各種智慧型手機 19
圖 2 24 IOS的系統介面 20
圖 2 25 ANDROID的系統介面 21
圖 3 1設計研究架構流程圖 29
圖 3 2 AUTODESK MAYA使用介面 30
圖 3 3 UNITY 3D開發介面 31
圖 3 4 UNITY 3D程式編寫介面 31
圖 3 5 VUFORIA的介紹網頁 32
圖 3 6 AUDACITY的軟體介面 32
圖 4 1 軟硬體架構 33
圖 4 2 遊戲流程 34
圖 4 3 麝香豬的照片 35
圖 4 4 大頭豬的公仔 36
圖 4 5 3D動畫製作流程圖 36
圖 4 6 兩種初始建模風格 37
圖 4 7 三軸透視圖 37
圖 4 8 筆者所飼養的麝香豬 38
圖 4 9 小豬的外觀材質 38
圖 4 10 小豬的眼睛材質 39
圖 4 11 貼上材質之後的小豬模型 39
圖 4 12 小豬的骨架 40
圖 4 13 將骨架與模型綁定的完成圖 40
圖 4 14 各部位之控制器 41
圖 4 15 利用控制器控制各部位的動作 41
圖 4 16 小豬走路的動畫示意圖 42
圖 4 17 小豬吃東西的動畫示意圖 42
圖 4 18 小豬喝水的動畫示意圖 43
圖 4 19 用鼻子撒嬌的示意圖 43
圖 4 20 側躺的動畫示意圖 44
圖 4 21 側躺起身的動畫示意圖 44
圖 4 22 趴下的動畫示意圖 45
圖 4 23 起身的動畫示意圖 45
圖 4 24 左轉的動畫示意圖 46
圖 4 25 右轉的動畫示意圖 46
圖 4 26 小豬發呆時搖尾巴的動畫示意圖 47
圖 4 27 成功設置辨識底圖後的專案畫面 48
圖 4 28 將小豬模型拉入場景之中 48
圖 4 29 各部位的虛擬按鈕設置圖 49
圖 4 30 編寫程式畫面 49
圖 4 31 輸出安裝檔到手機上安裝 50
圖 4 32 二維矩陣標記 51
圖 4 33 本研究所使用之證件卡夾 51
圖 4 34 遊戲操作畫面示意圖 52
圖 4 35 小豬用鼻子撒嬌的畫面 53
圖 4 36 遊戲起始說明畫面 53
圖 4 37 餵小豬吃西瓜的畫面 54
圖 4 38 給小豬喝水的畫面 54
圖 4 39 觸摸肚子時小豬的躺下動作 55
圖 4 40 小豬趴下休息的樣子 55
中文文獻
薛凱文(2009)。擴增實境探討應用-使用無標記技術。嶺東科技大學數位媒體研究所碩士論文。
王國雄(2010)。輔助古蹟寺廟行動學習之多標記擴增實境遊戲的互動模式研究。大同大學工業設計研究所碩士論文。
丁裕峯、鏵傑創意科技(2010)。Unity 3D遊戲開發設計學院。上奇資訊。
英文文獻
Azuma, R. (1997). A Survey of Augmented Reality.Presence:Teleoperators and           
  Virtual Environments, 6(4), 355-385.
Milgram, P. and F. Kishino (1994).A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays,
  IEICE Transactions on Information System, 77, 1321-1329.
Regenbrecht, H.T., Specht, R.(2000).A Mobile Passive Augmented Reality Device-
  mPARD. Proceedings on ISAR, 81-84.
Roland, J. P., R. L. Holloway and H. Fuchs (1994).A comparision of optical and video    
  see-through head-mounted displays, In Proceedings on SPIE 2351:  
  Telemanipulator and Telepresence Technologies, 293-307.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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