第二章 理論背景分析
第四節 文獻回顧
另外,近年來國際上也正在發展整合兩種追蹤方式優點的混合式追 蹤(Hybrid Tracking),以感測器追蹤的數值來輔助無標記追蹤計算的方 式來增加準確性,但目前仍無法像標記追蹤一樣,能夠精準追蹤定位。
圖2-2 移動裝置使用擴增實境的情景 資料來源:[11]
第四節 文獻回顧
(1) CFD 流場可視化
有關CFD 後處理部分,常見之商用 CFD 軟體如 Ansys Fluent、Star CCM+、Phoenics、COSMOL 等均搭配自行開發的後處理系統,而基於
開 放 原 始 碼 VTK(Visualization Toolkit)[12] 開 發 之 Paraview , 則 被 OpenFOAM 所採行。通用型後處理軟體如 TECPLOT、EnSigh 等,可 支援多種CFD 軟體輸出格式。透過後處理軟體,除可於電腦,另可製 作成特定視角動畫以展現流場結果。
(2) 結合 AR 之流場可視化
Bruno 等[13]利用 AR 技術將模擬數據和實驗的結果,疊加實際的 對象上,並通過手持設備以影片的方式來觀察,讓使用者可以感受到可 視化數據在實際對象上的空間感。另開發了一個名為VTK4AR 的可視 化應用程序,它因建立在VTK 模組上,因此可採用多種可視化技術在 許多不同的應用領域中,亦可以通過互動性操作實現更有效的可視化方 式。而AR 的追蹤性能也是一門重要的技術,擁有強大的追蹤性能才能 提供給用戶穩定且準確的訊息,Li 等[14]討論了 AR 的可視化、追蹤技 術以及移動平台上的應用,分析每種技術的優缺點以及其適用性於特定 類型的應用程序。至於應用方面,Yao 等[15]透過整合現實世界的建築 形態訊息和虛擬世界,可以快速地直接提供設計師訊息以供觀察和評 估。
基於AR 技術對風環境研究進行了可視化,成果大致可分為三點,
(1)顯示的可視化氣流在建築物周圍可以為設計師提供快速,直接的訊 息評估;(2)定量處理與風環境有關的數據,以直觀、易於理解的圖形 方式呈現;(3)進一步開發可視化系統未來的環境,有助於快速評估建 築設計開始時的一系列程序。Heuveline 等[16]在城市風流場模擬的案例 中證實了移動AR 技術的好處及增強現實可視化,實現了通過一種新穎 的可視化方法,將城市模型數據正確地定位在真實世界的圖像中。然而 應用不只適用於城市風場或是建築物的模擬,Kim 等[17]將室內空氣淨 化的模擬以OpenFOAM 計算流體動力學來執行,並通過後處理將結果 轉換為適合AR 可視化的形式,模擬出的結果可以顯示在設備上,例如 智能手機,平板電腦。這種AR 可視化功能提供用戶即時性的監控室內 空氣的淨化情況。
(3) 標記追蹤法
基於單眼視覺的相機追蹤對於AR、電腦視覺(Computer Vision,CV) 以及電腦圖學(Computer Graphics,CG)都是重要的一環。此類方法輸入 都是連續的單眼視覺影像,每個時間點只有一張或黑白或彩色的影像,
而輸出則是相機在各時間點上的姿態。其方法基本上可以分為兩類:基 於標記的方法,以及不使用標記的方法。基於標記的追蹤法需要識別特 定標記,如擴增實境工具組(ARToolkit) [18]、擴增實境戳(ARTag) [19]、
同心圓戳(Concentric Circles Tags, C2 Tags) [20]、容投影戳(Projective Invariant Tag, Pi-Tag) [21],及可校方格碼(Error-correcting Grid Codes) [22] 以估算相機相對於其所屬平面的姿態。