2 http://www.gnu.org/philosophy/free-sw.html.en
自由 0：可以隨心所欲以任何目的執行軟體的自由。 Microsoft 的 Skype 以及 Adobe 的 Adobe Reader。
3. 商業軟體(Commercial Software)
商業軟體必須付費才具有使用權，且與免費軟體相同，使用者僅具有執行 權利，並不允許複製、發佈、研究、修改，而且軟體的原始碼也同樣非公 開，過去的商業軟體通常為一次性付費，現今則開始盛行訂閱制度如 Microsoft 的 Office 365。
2-1-2 工具選擇與互操作性分析
建模因其應用的領域不同（如遊戲、動畫電影、工業等），而有各式不同的專 業軟體如 Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya、Solidworks、Trimble SketchUp，其中 Solidwork 常用於工業設計、Autodesk Maya 則常用於電影動畫，擅長於建物建模 領域的有 Autodesk 3ds Max、Trimble SketchUp，因此以下將就兩者進行比較（表
2-1），在成本方面，3ds Max 的授權價格高（目前方案從每月 185 到每三年 4410 美 金不等），而 Trimble SketchUp 則分為付費授權的 Pro 版本及免費授權的 Make 版。
學習難易度方面，3ds 涵蓋的功能較全面性，但其操作介面對於未接觸過建模工具 的使用者而言十分複雜（圖 2-1），SketchUp 雖然功能不若 3ds 完整，但用於建模 上已足夠，加上其主要特點聚焦在建物的建模上，使其操作介面相對簡單且直覺
（圖 2-2），平台支援部分，Autodesk 3ds Max 支援的作業系統為 Windows，而 SketchUp 則支援 Windows 及 macOS，綜合以上，經評估本研究採用 Trimble SketchUp 作為三維建模工具。
圖 2-1 Autodesk 3ds Max 操作畫面
表 2-1 建模工具比較
目前擴增實境解決方案主要分為兩種，一種由開發商依不同平台釋出以包含擴 增實境功能的用戶端應用程式供使用者下載，使用者藉由開發商提供的網頁介面 設計擴增實境內容，發佈到伺服器之後，由用戶端應用程式讀取擴增實境內容，以 存取其功能；另一種是開發商根據不同平台提供專屬的軟體開發套件(Software Development Kit, SDK)，軟體開發套件中包含了存取擴增實境功能的程式碼與不同 開發環境的專案檔，使用者可依自身需求將程式碼加入程式中，或修改開發商提供 的專案檔範例，將程式安裝到裝置上或發佈安裝包。前者的能力門檻需求較低，但 功能限制多；後者的能力門檻需求高，功能完整且彈性高。本研究的展示方法為根
建模工具 操作複雜度 授權 支援平台
Autodesk 3ds Max 高 商業軟體 Windows Trimble SketchUp 低. 免費／商業軟體 Windows／macOS
圖 2-2 Trimble SketchUp 操作畫面
據使用者在現實世界的位置，來重現相對應的建物模型，因此擴增實境環境必須同 時具備地理位置感知與顯示三維物件的功能。
擴增實境解決方案的選擇主要考慮的是授權成本以及功能完整性，目前發展相 對成熟的有 ARLab、Layar、Metaio、Vuforia、Wikitude（表 2-2），主要皆為商業 授權，或提供具有浮水印的免費授權。ARLab 以功能導向為主，並依照功能收費，
目前提供的服務有地理位置的擴增實境瀏覽（199 歐元）、影像辨識（299 歐元），
不同平台分開販售，目前支援的平台有 Android 及 iOS；Layar 先前主要提供網頁 設計界面的使用方式，今年(2016)正式釋出軟體開發套件，目前不論是網頁介面或 開發套件皆不支援地理位置感知功能，且僅有商業授權（每月 3.5 美金或每年 34 美金）；Metaio 已在 2015 年由美國 Apple 公司所收購，不再釋出產品與提供支援；
Vuforia 提供軟體開發套件，但目前不支援地理位置感知功能，授權費用從免費、
每月 99-999 美金不等、或 499 美金的一次性付費；Wikitude 目前提供網頁介面的 Wikitude Studio 以及軟體開發套件 Wikitude SDK，Wikitude Studio 不支援地理位置 感知功能，而 Wikitude SDK 功能符合需求且完整，授權費用從免費或每年 590-4490 歐元不等。前述的擴增實境解決方案當中，能兼具三維物件的支援與地理位 置的感知，且具有全功能的免費授權的只有 Wikitude，因此本研究採用 Wikitude 作 為擴增實境的解決方案。
綜合以上，經互操作性(Interoperability)分析，Trimble SketchUp Make 可產生的 模型格式為 Google Earth File 及 COLLADA，Autodesk 3ds Max 可輸出之模型為 COLLADA、3D Studio、Wavefront、AutoCAD、FBX，而 Wikitude 擴增實境軟體 開發套件環境可以支援的模型格式為 FBX，因此在目前的工具環境下的可操作路 徑（圖 2-3）為：使用 Trimble SketchUp Make 進行簡易三維建模，輸出 COLLADA，
經由本研究選擇的免費且易用的第三方轉檔工具：Autodesk FBX Converter，轉換 成 FBX 格式（或使用 Autodesk 3ds Max 建模，直接輸出 FBX，但此方案需額外授
權費用，不被本研究採用），該軟體屬於免費軟體，接著透過 Wikitude 軟體開發套 件內所提供的轉換程式 Wikitude 3D Encoder 轉換成可在 Wikitude 擴增實境環境內 支援的三維物件格式。
Android, iOS, Windows PC, Google Glass, Epson Moverio BT-200, Vuzix
M-100, Unity
Android, iOS, Google Glass, Epson Moverio, Vuzix M-100, Optinvent
ORA1, PhoneGap, Titanium, Xamarin
2-2 研究流程
本研究欲解決的主要問題為提出完整的流程以實現三維像真建物模型之擴增 實境展示，而此流程建立在技術及成本門檻相對低的條件上，換言之就是免費又易 用的方案為佳。
圖 2-3 工具互操作性分析結果。粗線表示可操作路徑。
完整的方案包含三個部分：
1. 三維建模：此階段主要是利用三維建模技術將實體建物轉換成三維模型的 任務，除了建模以外，還包含了模型的驗證，以確保模型的可用性。
2. 模型處理與轉換：由於最終的目標是利用擴增實境技術重現三維模型，因 此本階段主要目標是將完成的模型轉換成擴增實境環境可接受的物件格 式，易言之即是模型至擴增物之間的過程。
3. 擴增實境設計與開發：此階段著墨於模型的重現，利用擴增實境解決方案 將擴增物件（三維模型）置入擴增實境環境中，設計觸發方式使建物模型 能依據使用者位置顯示。
本研究完整流程見圖 2-4，首先是確立研究動機與目的，接著透過研究議題來 確定做法，經過回顧文獻與理論基礎以後進入實作與驗證的過程，主要分為兩大階 段，第一階段主要透過實作以驗證整個方案的可行性，將以校園內一棟已拆除的歷 史建物重建為測試用模型，並以擴增實境展示系統做為實驗設計藍圖，將模型置入 擴增實境環境中展示，經過第一階段的初步評估與改良後，第二階段主要為再推廣 至施測對象，以檢驗整個方案的難易程度，並利用問卷收集使用者回饋，以供後續 的建議及改善。
研究議題確立
2-3 研究範圍
本研究建模的模型範圍位於國立臺灣師範大學校本部，用以驗證流程的測試建 物為健康中心（圖 2-5 方框），1957 年落成當時為國內大專院校最早設置的「師生 交誼廳」設施，並命名為「樂群堂」，落成後內部有中心辦公室、學生組織辦公室、
咖啡廳、郵局、乒乓室、商店等設施，此棟建築物具有 1950 年代現代建築的線條 簡潔特色，是師大校園內少數殘存的 1950 年代建築代表(洪致文, 林庭均, 林芬郁, 邱一, & 謝明達, 2016)，後於 2012 年拆除改建，改建前作為健康中心與軍訓室使 用，新建物於 2014 年啟用，本研究所建之模型為拆除前的建物，筆者撰文期間正 好經歷了此棟建築物拆除前、改建中、竣工新建物啟用的完整過程，因此選擇此棟 建物作為測試模型目標，以體驗重現之感。施測時所採用建物共 14 棟，包含：誠 正勤樸大樓、游泳館、文薈廳、普通大樓、行政大樓、樂智樓、大門、體育館、音 樂系館、音樂學院、管理學院、美術系館、女一舍、男一舍，各建物分布位置見圖 2-5。
圖 2-5 國立臺灣師範大學校本部配置圖3
3 國立臺灣師範大學校園配置圖 http://www.ga.ntnu.edu.tw/ntnu_map/