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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊雯瑄
研究生(外文):YANG, WEN-HSUAN
論文名稱:多螢幕共一空間即時虛實交融系統
論文名稱(外文):Multi-monitor space with real-time virtual-reality integration system
指導教授:龍祈澔
指導教授(外文):LUNG, CHI-HAO
口試委員:龍祈澔葛如鈞李來春
口試委員(外文):LUNG, CHI-HAOKO, JU-CHUNLEE, LAI-CHUNG
口試日期:2022-07-11
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:互動設計系
學門:設計學門
學類:視覺傳達設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2023
畢業學年度:111
語文別:中文
論文頁數:145
中文關鍵詞:多螢幕串聯空間擴增實境系統虛實整合虛實融合即時串流
外文關鍵詞:Multi-monitor daisy chainingSpatial augmented reality systemVirtual-physical integrationVirtual-physical fusionReal-time streaming
相關次數:
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本研究介紹了一種空間擴增實境(spatial augmented reality)的「多螢幕共一空間即時虛實交融系統」,為了達成「即時的視角重構」和「多螢幕共一空間的串聯」,該系統透過使用VIVE Tracker六軸定位、即時的進行透視校正後,將變形過的影像傳輸至Pad螢幕上,以延續現實空間的正確視覺透視,整合個別螢幕內的虛擬空間於同一現實空間內,達成如透視鏡一般的效果。該系統達成了虛實共融的目標,並且可以使多個螢幕串聯,也擁有能夠產生雙向訊號傳遞的互動機制。該系統應用於因為Covid19蔓延而竄升的直播串流,運用即時透視演算與多螢幕串聯的特性,讓直播主透過手上的Pad與觀看直播的觀眾進行虛實互動體驗與交流,每個Pad之間環環相扣,並且觀眾可以透過外部操作操作直播主手中的Pad虛擬物件,在此情境中本研究設置了「虛實疊合」、「超現實窗口」、「跨螢幕傾倒」、「螢幕交疊」和「外部操作」五個互動機制,邀請四位互動領域專家進行體驗,並透過PQ量表(Presence Questionnaire)量測有趣度、連結性、真實性與沈浸感,得到了正向的回饋,後以半結構式訪談收穫對該系統的建議。在未來,該系統也有機會應用於現場展演、醫療解剖和建築展示等場景。
This study introduces a "Real-Time Mixed Reality System with Multi-Screen Collaboration in a Shared Space" for spatial augmented reality. In pursuit of achieving "real-time perspective reconstruction" and "interlinking multiple screens in a shared space," the system employs VIVE Tracker's six-axis positioning and real-time perspective correction. Distorted images are then transmitted to Pad screens, thereby maintaining an accurate visual perspective in the real environment. This integration unites individual virtual spaces from distinct screens within the same physical space, simulating the effect of a perspective mirror. The system effectively attains the goal of merging virtual and physical elements and facilitates the interconnection of multiple screens. It also encompasses a bidirectional interactive mechanism for signal transmission. The system's application extends to live streaming, which has surged due to the proliferation of Covid-19. By utilizing real-time perspective algorithms and the characteristics of multi-screen integration, the system enables live stream hosts to engage in virtual-physical interactions and communications with viewers using handheld Pads. Each Pad's interactions are interconnected, and viewers can externally manipulate virtual objects on the host's Pad. This context introduces five interactive mechanisms: "Virtual-Real Overlay," "Augmented Window," "Cross-Screen Tilt," "Screen Overlapping," and "External Manipulation." To evaluate the system, four experts in the interactive field were invited to experience it. A Presence Questionnaire was utilized to measure enjoyment, connectivity, authenticity, and immersion, yielding predominantly positive feedback. Semi-structured interviews were subsequently conducted to gather recommendations for system enhancement. In the future, this system holds potential for application in on-site exhibitions, medical anatomy, architectural showcases, and similar contexts.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
1 第一章 緒論 1
1.1 創作背景與動機 1
1.1.1 創作背景 1
1.1.2 創作目的 3
1.2 研究範圍與限制 4
1.3 研究流程與架構 5
2 第二章 文獻探討 6
2.1 虛實共存的空間延伸 7
2.1.1 透視幻覺 8
2.1.2 認知的心理學與錯視 10
2.1.3 盲域(Champ Aveugle) 21
2.1.4 擴增實境(Augmented Reality, AR) 24
2.1.5 智慧擴增視角(Smart Augmented Reality,SAR) 27
2.2 虛實混和視野下的互動性 30
2.2.1 網路直播 30
2.2.2 直播虛實效果 31
2.2.3 空間辨識系統 35
2.3 設計幻象 40
2.4 小結 42
3 第三章 案例分析 43
3.1 虛實共存空間的延伸 45
3.1.1 固定式光雕立體投影 45
3.1.2 動態型光雕立體投影 46
3.1.3 即時透視校正光雕立體投影 48
3.1.4 應用於藝術領域之虛實轉化影像投射 49
3.2 小結 50
4 第四章 研究方法 52
4.1 文獻分析法 53
4.2 案例分析法 53
4.3 創作實踐 54
4.4 質性訪談法 54
5 第五章 創作實踐 57
5.1 創作流程與規劃 57
5.2 創作理念 58
5.3 創作內容 59
5.3.1 前導創作 59
5.3.2 關鍵技術原理 63
5.3.3 互動機制 65
6 第六章 作品成果體驗與訪談分析 94
6.1 作品體驗與訪談規劃 94
6.1.1 作品體驗規劃與場地佈置 94
6.1.2 專家互動體驗與訪談流程規劃 100
6.2 作品成果 101
6.3 專家訪談與評估 103
6.4 訪談題目擬定 107
6.4.1 PQ量表(Presence Questionnaire)量測 107
6.4.2 半結構式訪談 109
6.5 作品改善建議與彙整 111
6.5.1 PQ量表評分彙整 111
6.5.2 質性訪談結果彙整 114
6.5.3 總結 130
7 第七章 結論 132
7.1 創作結論 132
7.2 未來研究建議 134
參考文獻 139
附件 144

中文文獻

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Sevag.art虛實藝術創作(2023)。來源:https://www.instagram.com/sevag.art/

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