小型虛擬環境

Abstract

小型虛擬環境是結合逼真的畫面、直覺操作方式與共享空間等概念的互動系 統，是人機互動中備受矚目的研究。並可使用於遠距教學、企業會議、軍事 模擬等領域。在國內外，數位家庭的推廣已從第一代的無線網路延伸到第二 代的大型顯示裝置上，使得高品質網路環境與更逼真的顯示技術逐漸成熟， 小型虛擬環境也因此有著普遍化的特性。小型虛擬環境並不需要傳統虛擬環 境所需要的昂貴設備。現今簡單便宜的小型虛擬環境可由大型顯示裝置、低 階攝影機與基本的網路環境簡易架構出來，擁有方便操作大量資訊與遠端使 用者進行共同討論與協同合作等過去未能盡善的功能，例如：傳統的視訊會 議，使用者只能看到討論者的臉部表情；但是，透過小型虛擬環境的構想， 使用者不僅僅能看到討論者的臉部表情，甚至肢體動作，更可以讓使用者感 覺到與遠端討論者共處一室的感覺。雖然，國外在這方面進行了數年的研 究，但因使用高階的硬體設備、環境限制條件過多而造成小型虛擬環境仍只 是個理想。要實現小型虛擬環境的構想，主要困難有三：第一、注視(eye gaze) 的問題，長久以來，注視的問題一直受到傳統視訊會議的重視。其目的在於 避免討論問題時所產生談論對像混淆的情形，但目前的方法只適用於傳統的 小型顯示裝置。對於大型顯示裝置，這些方法必須重新調整或設計。第二、 傳統螢幕操控環境較小，因此，傳統的輸入裝置已經不敷使用，例如：傳統 的滑鼠受到環境的限制，無法操控大型顯示裝置。第三、在小型虛擬環境的 構想中，物體辨識佔極重要的一席。透過物體辨識，系統可以結合物體與系 統功能，提供使用者更直覺的操作虛擬環境。但是，傳統物體辨識通常需使 用高解析度甚至是紅外線攝影機來捕捉物體的形狀，硬體設備所費不貲。因 此，我們計劃提出實用性的小型虛擬環境，其特色有三：第一、能夠達到視 訊會議功能且不發生討論對像混淆的情形。第二、能夠操作大型顯示畫面的 輸入裝置與指向系統。第三、利用一般攝影機來捕捉物體的形狀或是特徵， 讓使用者可以操控物體或是系統功能。