系統操作

根據CapX Model的理論推演的四項設計活動，(1)空間Sliding瀏覽的活動，(2)截取空間 的活動，(3)整理空間資料的活動和(4)概念型態的生成與技術評估所選擇之適當媒材，

包含P5 數位手套，搖桿， LCD，投影機，網路攝影機，Teleo介面卡，建立CapX操作 空間(圖 41)。下列以空間瀏覽，模型操作，訊號傳輸進行CapX之操作性描述。

圖41：CapX 互動式設計環境。

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第五章 實作CapX

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5.4.1 操作虛擬空間

進行CapX 之虛實空間瀏覽之操作，使用者可藉由自由的三度虛擬空間，模擬人行走的 狀態。其將水銀開關裝置在手指部位，當左右與前後傾斜約30 度，便啟動水銀感應器，

透過軟體將訊號轉為鍵盤訊號，模擬人在虛擬空間中瀏覽(圖 42)。並且，在空間截取活 動中，透過視覺的互動詮釋截取行為中的快門。運用出現虛擬截取盒，為框選的範圍，

選擇投影在環境中的虛擬空間，選擇局部空間角落進行虛擬模型的截取。

進行CapX之操作，透過P5 數位手套以及銅片接通感應電流配合搖桿，執行整理空間資

料 為以及在

概念 選後

的虛擬模 行數位模型

的比例 的旋轉動

作，執

圖42：將搖桿訊號透過感應器與 JOYTOKEY 軟體轉至手部操作。

的活動和概念型態的生成。P5 數位手套偵測食指彎曲，執行點選的截取行 型態的生成的設計活動中。P5 數位手套透過紅外線追蹤的訊號控制，判斷點

型移動的狀態。接者是，握拳或是正常手勢中向後張開的姿勢，執 縮放的指令，詮釋截取行為中抓取。再者透過水銀開關在透過手腕部位 行模型左右選轉指令(圖 43)。

圖43：控制 P5 數位手套進行模型位移。

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式分為輸入訊號(P5 數位手套，搖桿)，綜合式訊 號(LCD，手部搖桿訊號，網路攝影機)及輸出訊號(Teleo介面卡，投影機)為三部分。虛 擬空間將視覺訊號分別輸出至環場空間與控制物件的顯示器上，並且同時接收，操作 (Manipulation)和辨識(Recognition)兩項功能的訊號，改變虛擬空間位置，虛擬物件狀 態。使用者透過虛擬空間顯示的狀態，進行輸入操作(圖 44)。下列針對此三部分訊號進 行描述。

5.4.2 訊號傳輸

CapX將虛擬空間訊號傳輸，以操縱方

圖44：整合數位化工具，訊號傳輸。

單純輸入訊號包含P5 數位手套，手部搖桿訊號。透過軟體將搖桿訊號轉為鍵盤訊號，

控制虛擬空間瀏覽(Key : L, R, F, B)，以及虛擬物件位移選轉(Key :TR，TL)，縮放(Key : I, O)，以及 Catching Box 的產生(Key : G)，物件位移(Key : T)與截取狀態轉換(Key : C)，

設計活動的介面轉換(Key : P, N)。結合 P5 數位手套結合的訊號，藉由光纖感應手部彎 曲狀態，進行點選要移動的虛擬物件，以抓取的概念，將選擇的虛擬模型，透過紅外線 感應器偵測手部位置，輸入位移以訊號，傳入操作功能中。結合兩者指令操作進行虛擬 物件重組。綜合訊號包含LCD，手部搖桿訊號，網路攝影機。LCD 顯示相關虛擬空間 劉纜的資訊，並藉由網路攝影機，截取外部實體空間狀態影像，使用者透過手部搖桿訊 號，釋放截取盒的訊息，以及截取行為。

第五章 實作CapX

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輸出訊號，包含投影機與Teleo介面卡。透影機接收影像訊號，Teleo介面卡則是將虛擬 空間中，網格三角面變形位置(Vector(X, Y, Z))資料透過Teleo介面卡，將訊號藉由電壓 傳出。例如﹔將LED排列為立體矩陣，將網面變形的訊號傳入矩陣中，即可產生初略的 型態。但LED矩陣訊號呈現方式，非本研究著重的部分，故以假設狀態呈現。最後，這 連續的操作設計過程是一直不斷給予瞬間的訊號接收，伴隨著訊號即時在虛擬與真實的 世界生成立體造型的建議(圖 45)。

圖45：網格三角面位置傳入 Teleo 介面卡。

1. 空間 Sliding 瀏覽介面

狀態(圖46)。

5.4.3 圖像式使用者介面

將虛擬空間分為兩種狀態，最簡便之方法是由單一環境多重視點呈現，因此本研究將 CapX 執行畫面中分為環繞式視點與控制視點，故此執行 Director 程式畫面解析度為 1600*600，分別輸入解析度 800*600 畫面，存放於投影機畫面與 LCD。根據 CapX 的理 論推演的四項設計活動，(1)空間的 Sliding 瀏覽的活動，(2)截取空間的活動，(3)整理空 間資料的活動和(4)概念型態的生成，進行使用者介面介紹。

空間Sliding瀏覽介面，分為瀏覽介面與資訊介面分別釋放影像於投影機與 LCD。瀏覽介面具有基本的網格系統，提供使用者選擇空間資料，將相關基 地資料的虛擬物件置入，虛擬空間環境，透過操作LCD上的感應器進行瀏 覽，並將瀏覽位置顯示 2D介面使用者位置上。資訊介面中包含，空間資料，

資本資料存放，操作與活動狀態轉換功能並可透過鳥瞰角度，追蹤Target 確定使用者位置以及空間

第五章 實作CapX

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面，將訊號個別輸入環繞性視點(左)，控制視點(右)。

，置放入截取

（Catching）的介面區塊，讓使用者決定空間局部狀態。將偵測虛擬物件，

訊置入info的文字欄位(圖47)。

圖46：瀏覽介面與資訊介

2. 截取空間介面

截取空間介面是延續上節的瀏覽介面，並以外部訊號控制截取盒偵測碰撞的 空間物件，並將其複製於整理資料的環境中。然而，進行局部空間的選取，

是透過網路攝影機（Web cam）截取投影機投射出的影像

模型名稱，位置(X, Y, Z) 資

圖47： 移動截取盒在環繞性視點中進行空間截取。

3. 空間資料介面

介面分為立體圖文集(3D Atlas)和焦距(Focus)。3D Atlas是將透過截取盒選

第五章 實作CapX

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擇截取的虛擬物件，依照時間瀏覽的個別複製於Director的 3D格式(W3D) 環境中，如下圖左。選擇的同時，Focus提供暫時瀏覽的功能，提供移動與 旋轉模型，了解截取的空間狀態(圖48)。

圖48：保存截取資料，以時間軸與虛擬空間作為網面的分割基數。

4. 型態生成介面

介 面 主 要 包 含 組 合 模 型 (Composition model) ， 型 塑 (Forming) 與 資 料 欄 (Info)。Composition Model 將圖像資料中的虛擬物件，進行瀏覽，並且針對 虛擬物件，作位移(X, Y, Z)，旋轉(X, Y, Z)的重組。Forming 環境提供基本 的網格進行，進行概念模型的型塑空間，將變形物件置入 Composition Model 環境中，並與選擇的空間資料結合。Info 提供網格變形的資訊，如變形面數，

位置和角度等。

第五章 實作CapX 虛擬空間必須視晚整備切割，但Director 無法針對模型進行 Boolean，故無法以照 截取盒完整切割截取模型。

Director Multiuser Server 3.0 版本，僅提供資料訊號的傳遞

的行為。

第六章 結論與未來研究

第六章 結論與未來研究

第六章 結論與未來研究

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6.3 未來研究

由於CapX 是屬於虛實共存的狀態，故本篇研究方向，由虛擬環境出發，進行設計行為 與系統架構推演。未來研究方向，將持續思考本系統如何影響現實環境狀態，透過電流 訊號的傳輸，完成週遭空間型態的變形。在操控虛擬環境的同時，週遭實體全尺度空間 型態將會跟隨著即時改變。而在衍生型態的機制上，則可以以產生智慧型自動化，透過 外部訊號接收，經過規則分析，進而同時改變虛擬與實體模型的型態發展。另者，加入 網路的串聯，在引發虛擬環境在建築專業中多人分工及遠端互動，設計工作室和互動式 設計的操作模式可以更深入探討。進而，使未來設計者可以透過線上及時性的拼貼討論 獲得精準及正確性的建議互動。

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