第三章 研究方法
第三節 研究工具
本研究使用的研究工具分為：一、「AR you ready? 學攝影」網站；二、擴增 實境系統接受度問卷，用來調查國中學生對於本擴增實境學習系統之使用行為概 況，茲將分述如下。
一、「AR you ready? 學攝影」系統建置
(一) 基礎攝影內容
本網站內容與現任國中電腦教師、攝影專家討論之後，並考量現行國中 7 年級「資訊課程」能力指標與學生學習程度，自行研發適合國中 7 年級學生程度 的基礎攝影教材。攝影知識包含相機硬體操作與攝影概念，在了解攝影概念之前，
初學者必須先學習攝影機器的外觀與內在構造，而擴增實境技術最大的特色在於 可以即時與三維虛擬影像即時互動以進行學習，並且提升學生學習動機，因此使 用擴增實境有利於學習基礎攝影知識。
以下分別敘述學習目標、基礎攝影知識架構(詳見圖 3-2)、教材內容。
1.學習目標
(1) 瞭解數位單眼相機的基本概念 (2) 瞭解基礎攝影的知識與技巧 (3) 激發學習基礎攝影的興趣 2.基礎攝影知識架構
(1) 相機概念：數位單眼相機內部構造、快門、光圈與感光度 (2) 攝影技巧：採光與構圖
圖 3-2 基礎攝影知識架構
3.教材內容
本教材依據基礎攝影知識架構設計成為 2 大主題，每個單元名稱皆以活潑的 詞彙取代生硬的專業詞彙，主題 1 是介紹相機概念，單元名稱為「解體面面觀」，
主題 2 是介紹攝影技巧，單元名稱為「有 fu 最重要」。每個單元的內容也盡量以 生活化的字句說明相關概念，以下分別敘述本網站的主題與內容。
基礎攝影
相機概念
DSLR構造
光圈
快門
感光度
攝影技巧
採光
構圖
(1)主題 1「解體面面觀」：包含「數位單眼有玄機」、「光圈好眼力」、「快門 一瞬間」、「至少要懂感光度」等單元，介紹數位單眼相機構造，以及光圈、快門 與感光度的基本概念，其中相機構造以擴增實境展示虛擬的三維相機模型。
(2)主題 2「有 fu 最重要」：包含「明暗交錯採光趣」、「人人都是構圖家」單 元，介紹拍照時兩大實用技巧：採光與構圖，兩大單元皆以擴增實境展示虛擬的 三維模型。
(二) 系統建置與設計
擴增實境系統可以分成五種類型：室內固定系統(fixed indoor systems)、室外 固定系統(fixed outdoor systems)、室內移動系統(mobile indoor systems)、室外移 動系統(mobile outdoor systems)以及室內外移動系統(mobile indoor and outdoor systems)，固定系統定義為使用者必須在固定的地方使用，若要在其他地方使用，
則必須搬遷整套系統，移動系統則可以允許使用者移動並透過無線系統使用該擴 增實境系統(Carmigniani et al., 2011)。本研究評估國中教室環境與擴增實境開發 軟體特色之後，因此選用固定系統作為本系統的開發方法，而系統外觀則是透過 網站作為展示形式，因此使用者只須透過網路即可直接連結至本網站，並與擴增 實境進行實際互動。以下分別介紹系統開發所使用的軟硬體、圖卡與網站設計的 部分。
1.軟體
以 Adobe Photoshop 5.5、Autodesk 3Ds Max、LinceoVR、Adobe Dreamweaver 等軟體製作本研究網站物件(詳見表 3-1)。而線上擴增實境開發軟體 LinceoVR 的 輸出格式 lvzc，具有可鑲嵌至 html 網頁中的特點，因此使用者可以直接透過網 路連結至本網站，不須使用特定電腦進行操作。
表 3-1 軟體說明表
名稱 說明
Adobe Photoshop 5.5 將三維模型貼圖材質進行細部調整。
Autodesk 3Ds Max 利用其建模與貼圖功能，製作虛擬的三維模型，並輸出 成 fbx 檔案格式。
LinceoVR 由薪威科技有限公司所發展的線上擴增實境開發工具，
此軟體可將成 fbx 檔案格式轉成 lvzc 檔案格式。
Adobe Dreamweaver 5.5 利用此軟體建立網站雛形，並匯入線上擴增實境檔案。
2.硬體
系統硬體包含個人電腦、液晶螢幕、網路攝影機，詳見表 3-2 說明。
表 3-2 硬體說明表
名稱 說明
個人電腦 辨識與追蹤由網路攝影機所擷取的影像，將虛擬的三維物件疊 合至圖卡上面。
液晶螢幕 可輸出影像。
網路攝影機 擷取真實環境影像與圖卡，並將影像傳至個人電腦中。
3.圖卡設計
使用圖卡輔助觀看擴增實境虛擬物件時，使用者可以比較直覺式進行操作 (范丙林等人，2008)，因此本圖卡設計為下圖 3-3 所示，圖卡中間即為「ar」的 英文字母，這種設計的方式可讓學生容易且直覺式地知道圖卡的方向性。
圖 3-3 課程使用之圖卡
4.網站設計
Thompson 與 McGill (2008)認為認知設計原則(cognitive design principles)可 以應用到數位學習系統當中，分別是連續原則(Contiguity Principle)、形式原則 (Modality Principle)與多餘原則(Redundancy Principle)，分述如下：
(1)連續原則：可分為時間連續效果(temporal contiguity effect)和空間連續效 果(spatial contiguity effect)，當文字與圖形置於鄰近的地方，對於學習的效果較 佳。
(2)形式原則：在多媒體中的文字以語音表達文字呈現時比以視覺文字有較 好的學習結果。
(3)多餘原則：刪除多餘的訊息教材將比包含多餘的訊息教材有更好的學習 成效。
因此，本研究將依造上述原則進行以擴增實境為基礎的網頁設計，以下網頁 設計說明以主題 1「解體面面觀」為例，教材文字內容與擴增實境效果分開製作 成兩個網頁，並使用超連結相互連結，以符合多餘原則，網頁如下圖 3-4 所示，
左圖為文字敘述部分網頁，右圖為擴增實境效果視窗之頁面。
圖 3-4 主題 1「解體面面觀」網頁內容
數位單眼相機內部構造屬於較為抽象的立體概念，而且較不易透過實際拆解 機台本身進行觀看，因此透過擴增實境的特色，使用者可以較為輕易了解光圈、
快門等構造的相對位置，以及操作並了解成像原理。在視訊黑框下有功能鍵，功 能鍵的擺放位置與黑眶相近，符合連續原則，讓使用者可以輕易點選功能鍵，以 深入了解自己感到興趣的主題。
5.系統設計架構圖
本研究所建置之擴增實境系統包含伺服器、網路、個人電腦、網路攝影機以 及圖卡，架構圖如下圖 3-5 所示。
圖 3-5 系統設計架構圖
伺服器 個人電腦
圖卡 網路攝影機 網路
(三) 引導使用擴增實境學習系統投影片
擴增實境具有顯示抽象化概念的優勢，並且提供了一個更為直觀的互動方式。
不過 Chen (2006)提到使用擴增實境系統進行課程內容設計時，需確認適合使用 擴增實境作為呈現方式的虛擬物件，而且使用擴增實境系統時，應先讓學生認識 並熟悉擴增實境的操作方式。因此除了學習系統之外，另外製作輔助教學之用的 投影片以引導同學相關基礎知識與使用網站的方式，本投影片內容與相關執行方 式則分述如下：
1.投影片內容說明
由於本課程是以運用擴增實境的方式引導學生學習基礎攝影的相關知識，因 此在第一堂開始時，先以投影片介紹擴增實境的相關概念，以減低學生的新奇效 應，所以此投影片可分為兩個部分，分別是「擴增實境基礎概念」與「基礎攝影 知識」，而基礎攝影知識內容則是擷取自網站內容。
2.課程時間安排與執行方式
為了不加重國中生的課業壓力之下，本課程於電腦課中實施，共分為 3 堂課，
1 堂課為 45 分鐘，每堂課根據內容可分為上、下半節，上半節以引導課程內容 與擴增實境的操作方式；而本課程希望以寓教於樂的學習方式，引導同學認識基 礎攝影知識，所以下半節課則是由學生自行操作網站，而研究者則是提供輔助的 角色，詳細說明如下。
(1)第 1 堂課：上半節為引導擴增實境基礎概念，下半節時，學生會透過
「EZFlar」網站實際做出簡易型的擴增實境。
(2)第 2 堂課：上半節為引導基礎攝影知識之相機概念(主題 1)的部分，並說 明擴增實境的操作方式；下半節課則是由學生自行操作網站。
(3)第 3 堂課：上半節為引導基礎攝影知識之攝影技巧(主題 2)的部分，並說 明擴增實境的操作方式；下半節課則是由學生自行操作網站。
3.學習環境設置：
本課程內容使用到的媒體主要為投影片與網站，因此需要個人電腦、螢幕、
網路攝影機、圖卡等硬體設備，故本課程的最佳教學環境是為電腦教室，而電腦 的記憶體則建議為 2GB 以上，下圖 3-6 為課前設備準備之情況，學生可自行操 作已安裝網路攝影機的個人電腦。
圖 3-6 課前設備準備
二、擴增實境學習系統接受度問卷
本問卷的編製過程以下圖 3-7 所示，茲將內容詳述如下。
圖 3-7 問卷編製過程
(一) 預試問卷內容
本預試問卷分為兩大部分，分別是「網站使用情況」和「個人基本資料」， 說明如下。
1.網站使用情況部分
由於本課程所使用的網站，支援擴增實境的技術，因此相較於一般網站較具 有互動性，因此問卷中的所有構面都是針對課程所使用的擴增實境學習系統所提 問的，網站使用情況分為認知專注與系統接受度 2 個部分。
擬定問卷初稿 實施預試 分析信效度 形成正式問卷
認知專注構面為修改自 Agarwal 與 Karahanna (2000)的研究，共計 17 題，如 下表 3-3 所示，問卷設計包含兩題反向題。每道題目皆採用李克特式 5 點式量表，
同意程度由「非常不同意」到「非常同意」，共分為 5 等。計分方式依「非常不 同意」、「不同意」、「普通」、「同意」、「非常同意」分別給予 1、2、3、4、5 的分 數。
表 3-3
認知專注構面預試問卷題目
構面 題號 問卷題目
暫時抽離 TD1 當我使用擴增實境時，時間似乎過得很快。
TD2 當我使用擴增實境時，有的時候我會失去時間的感覺。
TD3 當我使用擴增實境時，我覺得時光飛逝。
TD4 有大部分的時候，我會比計畫的時間還要花更多時間在玩擴 增實境上面。
TD5 我常常比預期時間還要花費更多時間使用擴增實境。
專注沉浸 FI1 當我使用擴增實境時，我不容易分心。
FI2 當我使用擴增實境時，我可以專注於我現在正在做的事情。
FI3 當我在使用擴增實境時，我會沉浸在這些攝影課程之中。
FI4 使用擴增實境時，我容易被其他的事情分散我的注意力。
FI5 使用擴增實境時，我的注意力不會很容易被分散。
提高樂趣 HE1 當我跟這個擴增實境互動時，我覺得很好玩。
HE2 我覺得擴增實境提供我很多的樂趣。
HE3 我很樂意使用擴增實境來學習，如基礎攝影。
HE4 我覺得使用擴增實境來學習攝影是很無聊的。
HE4 我覺得使用擴增實境來學習攝影是很無聊的。