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第三章 研究方法與過程

第二節 研究採用方法之原因

本研究將透過專家訪談取得維修相關的資訊,並透過特性要因圖與 IDEF0 歸納、解析施工與運維事件、事故成因以及作業的流程及資訊流 動,以克服建築專案施工與維運作業大量資訊處理的問題。

應用專家訪談並設定開放式問題與封閉式問題,以獲取專業知識與 經驗。並將透過特性要因圖,以有效歸納出施工與維運相關事件及其成 因。而 IDEF0 則是用以透過圖形化與分層結構化的方式,說明資訊傳遞

的形式,輔以文字解釋圖表中資訊所代表的意義,以及說明各作業間傳 遞資訊時的各種原因和問題。

2. BIM 建模工具

研究所採用之 BIM 模型建置工具 Autodesk Revit 及資料提取工具 Autodesk Dynamo,並以 Autodesk Navisworks 做為設備維護的模擬工具。

Autodesk Revit 為現行主流 BIM 建模軟體之一,其利用元件導向和 參數化概念的建模方式,允許使用者依需求為元件定義新參數,修改參數 後元件族群亦可連動進行更改,增進了建模的效率。此外,Revit 能對於 樓層、房間等空間區域進行切割及定義,透過這些空間資訊的篩選,能夠 提供模型資訊分類的基準,有助於於後續資料輕量化的處裡。

Autodesk Dynamo 則是提供視覺化的程式開發環境,輔助 Revit 建 置較複雜模型樣式或清單輸出等功能,並能將常用的功能開發成專用的 工具。採用 Autodesk Dynamo 之原因係由於 Dynamo 與 Revit 有直接的關 聯性,能夠將程式建置的參數轉換成模型,也能夠針對所選擇之模型元

本研究將採用 Microsoft 所開發之 HoloLens 混合實境裝置,並應用 Mixed Reality Toolkit 及 Vuforia 作為系統開發工具套件。Microsoft HoloLens 為微軟於 2016 年推出的混合實境裝置,裝置上配有記憶體、CPU、

光學投影系統及獨立電源,能夠在 HoloLens 上運行 Windows 10 作業系統,

並搭載多種感測元件以達到混合實境之功能,使 HoloLens 具備了移動偵 測、空間認知、語音識別、手勢辨識等功能,能隨時記錄及建立所處空間 的模型,擴增的虛擬物件更能以全息影像的方式疊加在實境上,讓使用者

在直接觀察現實環境的同時能操作虛擬物件並使其與環境互動,這些特性 Mixed Reality Toolkit(MRTK)套件進行 HoloLens 應用程式的開發,借重 MRTK 提供開發者自由使用、修改及擴充等特性,以降低混合實境的學習門 檻及促進 HoloLens 應用程式的開發速度。此外,Microsoft 更於世界上最 大的代碼存放網站 GitHub 上提供開源的輔助開發工具包 Mixed Reality Toolkit 供開發者匯入 Unity,並可依開發功能需求自行使用及修改,降 低了 HoloLens 應用程式的開發門檻及難度。基於上述之優勢,故本研究 將使用 Unity 作為混合實境應用程式的開發工具。

在施工與維運應用上,為使虛擬模型能在現地真實環境快速定位,

本研究將採用 Vuforia 所提供的混合實境開發套件,以提升目標物(Target) 偵測與定位,項系統支援平面及立體物件的偵測,透過混合實境裝置的鏡 頭捕捉實地的影像,再與事先建立的資料庫進行影像比對,當辨識出目標 物時,就能透過這個影像所在的位置作為基準點,呈現出虛擬的環境影像。

由於本研究透過遊戲引擎 Unity 來進行混合實境環境及功能的開發,

當功能於 Unity 開發完成後,須從 Unity 中匯出 Visual Studio 解決方案 (.sln),該檔案必須應用 Visual Studio 打開後,輸出至已連線之 HoloLens

上,待輸出完成後,即可在 HoloLens 上建立並使用應用程式,完成整體系 統開發程序。