基於上年度水晶球的顯示機構，我們進一步努力水晶球上使用者操作介面的改善。新 的操作介面將可以使用者感覺自己就像女巫擁有魔力般自由地操控水晶球，更增添玩賞文 物的樂趣。
「3D魔幻水晶球」系統主要可以分成兩部分：顯示模組與偵測模組。顯示模組是由一 個15吋的LCD顯示出想要投影的影像，光線經由鏡子反射以及特殊透鏡（Fresnel Lens）的 折射，將影像投影在透明的玻璃球中。由於利用光學反射及折射的原理，可以讓虛擬物體
圖十五、由多重解析度牆面投影系統呈現一環物影像。藉由同時 呈現兩種解析度影像，使用者可以看清他想看清楚的細節又不會
遺漏整體性的資訊。
左圖為魔幻水晶球操作示意圖，右圖為使用者由水晶球中 看到虛擬文物。
如同真實物體一般地呈現在「透明水晶球」裡，讓原本2D影像顯示成3D的虛擬物體，讓觀 賞者以互動的方式來觀看展示文物。
偵測模組由一個紅外線攝影機及三個壓力偵測感測器組成。經由紅外線攝影機擷取到 的影像，我們分析使用者在玻璃球上的手勢。我們將使用者的手勢分成兩大類：指向手勢
（Pointing Gesture）及揮動手勢（Waving Gesture）。利用我們研發出的指尖偵測技術，可 以將使用者的指尖位置偵測出來，偵測的結果用於指向手勢；利用光學流動偵測演算法
（Lucas-Kanade Optical Flow Algorithm），可以偵測出手的運動方向，偵測結果用於揮動手 勢。判定使用者手勢時，當指尖偵測技術偵測到影像中只有一支指尖，此時我們就當作使 用者使用指向手勢，此手勢可用於選擇物體。當指尖偵測技術偵測出有多隻指尖時，我們 就當作此時使用揮動手勢。這兩種手勢在使用上是很直覺而且自然的，使用者可以自由的 根據需求使用不同的手勢，不必再特別去記住其他的手勢。
三個設置於水晶球下的壓力感測器，是用來偵測使用者的手是否有碰觸到玻璃 球。壓力感測器會根據所偵測到的壓力回傳不同的數字值，原始的數值是只有玻璃球的壓 力，當使用者將手放在玻璃球上時，壓力感測器會偵測到比原始壓力更大的壓力值。藉由 壓力感測器的偵測結果，使用者的手勢可以分成碰觸到玻璃球及懸浮在水晶球上方的兩種 類型，再搭配影像分析的指向手勢及揮動手勢兩種結果，在「3D魔幻水晶球」系統中，就 可以組成基本的四種使用手勢（碰觸的指向手勢、懸浮的指向手勢、碰觸的揮動手勢、懸 浮的揮動手勢）。
圖十、魔幻水晶球硬體架構圖
我們使用此「3D魔幻水晶球」建構出一個「文物瀏覽」系統，我們使用環物影像 將文物呈現於水晶球內，就像透過水晶球可以看到平常無法看到的寶物一樣，就像把玩著 文物般，使用者的手可在水晶球上任意的移動用來轉動文物，從不同的方向來觀看展示文 物。若使用者想進一步看清楚文物的細節，只要用兩隻手圍出一個圓形的形狀，系統就會 將文物放大，讓使用者可以看清楚文物的細部。當使用者想要觀看其他的文物時，也只要 像女巫在使用水晶球時，在水晶球上方揮舞著手，水晶球內部就會慢慢被煙霧佔據，等煙 霧重新散開時，水晶球內就會顯示出另外一種文物可供使用者觀賞。
手在水晶球上 滑動可轉動文 物，讓使用者 從不同角度觀 賞文物。
使用者手圈成 圓形時，可放 大文物，看清 楚細部內容。
圖十一、使用者參作水晶球時，由紅外線攝影機觀測到之影像與分 析結果。
換文物時，用 手在水晶球上 揮動，煙霧會 慢慢佔滿水晶 球。
不同於一般的展覽，使用者只能透過櫥窗看到珍貴的文物，無法近距離的和文物接觸 甚至把玩文物，也無法自由的看清楚文物細部的內容，此系統除了可提供一般的導覽功能 之外，還能透過立體顯像技術讓使用者與文物有近距離的接觸，展現數位典藏文物的藝術 之美。