第三章 第三章
第三章 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法
第一節 第一節 第一節
第一節 虛擬實驗室發展流程 虛擬實驗室發展流程 虛擬實驗室發展流程 虛擬實驗室發展流程
圖 3-1-1 虛擬實驗室發展流程
第二節
2. 光電管B（HPCI-1 03）
3. 氣墊軌道（10 mm 擋光片 1片）
4. 滑車
（二）實驗裝置
1.將氣墊軌道水平放置於水平實驗桌上。
2.分別在軌道上標誌為 50cm 及 20cm 處設置兩支感應光電管。
3.將滑車一及二分別置放於軌道上標誌為 70cm 及 0cm 處。
4.參考實驗手冊的實驗步驟讓滑車一及滑車二分別以不同的初速進行碰撞 實驗。
本研究參考上述實驗課程手冊內容，再依據虛擬實境特性以及使用者操作便 利性做適當的修改，確定實驗器材及設備後即進行3D模型建構，研究所採用之3D 模型建構軟體介紹如下。
第三節 第三節 第三節
第三節 3D 3D 3D 3D模型建構軟體 模型建構軟體 模型建構軟體 模型建構軟體
一、3D Studio 7.0簡介
3Ds max 的工作環境非常複雜也非常細膩，僅就主要工具列介紹。
說明：
1：功能表列 2：主工具列 3：指令面板 4：編輯視窗 5：動畫控制區 6：視埠導覽控制
目前在電腦上製作動畫，不但可以設計造型，其他相關的材質、燈光、攝影 機都能夠加以模擬，就如同在真實世界中拍攝動畫一樣。3Dsmax包含了動畫製作 的五大流程，茲分述如下：
圖 3-3-1 3DS MAX 介面外觀
一、建立模型物件
設計一個電腦動畫或造型，最重要的步驟就是建立模型物件。在3Dsmax中提 供了許多工具，讓您能夠輕易地完成一個立體模型物件。
二、材質的處理
當我們建立好一個模型物件時，僅是一個架構，就如同石膏像一樣，如果希 望能夠逼真如蠟像館展示的樣子，則需要為此模型加上材質，例如填上顏色與設 定為皮膚或金屬材質等。
三、燈光與攝影
如果將一個真實的模型放在書桌上，透過燈光的照射與不同角度的觀察，則 會有不同的效果，例如陰影的位置、反光的強度等。在3Dsmax中特別提供了這些 功能，讓使用者在設計作品時能夠產生逼真的效果。
四、動畫
完成所有場景與模型後，3D電腦繪圖最吸引人的地方就是能夠模擬一些真實 的動作，也就是產生動畫，例如火山爆發、雪花片片，或是動物走路、飛翔、跳 躍等。同樣地，3D max亦將其視為此軟體的重要功能。
五、彩現
電腦繪圖在編輯過程中，有許多細節的處理會加以省略，以便使用者能夠順 暢的編輯設計作品。當作品設計完成之後，使用者會希望顯示完整狀況，甚至加 以輸出，這時就要用到彩現功能。
在本研究3D物件的建模方式，大致上如圖3-3-2所示
以「Line」畫出 物件線稿
以「Extrude」
擠出模型深度
填上適當材質
「Export」成*.nmo檔
圖3-3-2 3D物件建模流程圖
依據研究者所蒐集碰撞學實驗之實驗器材，使用3DSMAX完成3D物件建模，接 著就是將建置好的實驗器材模型匯入虛擬場景建置軟體中以製作虛擬互動操作 環境，相關的虛擬場景建置軟體於下節論述。