1可适应使用者操控行为智慧型3D介面.pdf

Appear in Proceedings of 2003 Symposium on Digital Life and Internet Technologies, Taipei, Taiwan, Sept. 2001 可適應使用者操控行為的智慧型 3D 介面 許書瑋 李蔡彥 國立政治大學 國立政治大學 資訊科學系 資訊科學系 s8810@.tw li@.tw 摘要 者以順暢的方式通過場景中的困難地帶。 在 3D 虛擬環境的操控介面中，Walk模式是 然而，由於使用者對 3D 場景的熟悉度不 最常用的瀏覽模式之一；但在使用 Walk模式瀏覽 一，或是對3D 瀏覽器操控介面的熟悉度，都會影 場景時，使用者的視角比真實世界來的小，而且沒 響到使用者在 3D場景中的操控行為。這時候輔助 有視角餘光的輔助 ，導致在操作過程中常會因身體 瀏覽的程度，就應該依照使用者的特質而有所改 兩側碰撞到場景中的障礙物而有停滯不前的現 變。因為如果對一個非常熟悉此場景的使用者給予 太多的輔助，有時反而會限制了他的活動。若對不 象。為了改善這個問題，文獻中已有研究提出以運 動計劃與虛擬力場等的瀏覽輔助方式 ，減少碰撞的 熟悉場景或不大會操作介面的使用者給予的輔助 太少，可能還是會覺得操作上的不方便。本文所探 機會，增加使用者的瀏覽效率。但目前這些輔助方 法，尚無根據不同使用者的個人特性動態調整輔助 討的問題就在於如何提供一個適性的智慧型 3D 介 程度的機制。本研究即是在過去研究成果的基礎 面，根據使用者在目前的虛擬力場輔助下的表現， 調整虛擬力場的參數組態 ，使虛擬力場達到最適合 上，嘗試提供個人化的3D場景瀏覽輔助機制。我 們設計了兩種方法：模擬實驗和動態調整，分別以 該位使用者的操作行為 ，進而提升虛擬實境中操控 效率。 離線(off-line)及線上(on-line)的方式，針對不同使 用者對輔助機制的反應 ，找出對該位使用者最佳的 2. 相關研究： 虛擬力場輔助參數讓虛擬力場輔助的機制達到最， 佳的效率。從實驗結果中可以發現，兩種方法都能 3D 人機介面是使用者和虛擬環境溝通的管 夠進一步提升使用者操控虛擬環境的效率。 道。在 3D 人機介面設計的研究方面，因為有許多 不同的虛擬環境應用，衍生出許多不同的類型的設 1. 簡介 計，如頭帶顯示器 (Head Mounted Display) 、資料手 套(data gloves) 、3D軌跡追蹤裝置 (3D tracking 虛擬實境是電腦模擬出來的互動式三度空 devices,) 、力回饋控制器(force feedback joysticks) 間環境；使用者透過 3D 人機介面體驗擬真的虛擬 等這類的虛擬實境類的3D 人機介面裝置。而以一 環境。虛擬實境的應用，在電腦、工業、航太、醫 般個人電腦及2D 滑鼠操控 3D 虛擬環境[11][12] ， 藥、教學、軍事等領域都十分廣泛，例