第二章 文獻探討
第三節 體感學習 (Kinesthetic Learning)
2.3.1 體感的發展
體感是近幾年常聽到的一種技術。蔡詠任 (2013) 提到體感(motion sensing)，
或稱軀體感覺。源自於五感：眼、耳、鼻、舌、身，是觸覺、壓覺、溫覺、痛覺 及本體感覺。何謂體感技術 (motion-sensing technology)，蔡詠任 (2013) 說體感 技術又稱為動作感應技術，能夠偵測、定位使用者的一舉一動，讓人不需要與機 器直接接觸，就能準確的對機器下達指令。也是人機互動的意思是機器與使用者 之間的互動關係，人機介面從以前到現在一直是一個很熱門的主題，因為人和機 器之間的溝通都必須仰賴人機介面，而在這當中人機介面的友善程度將會直接影 響到使用者的操作體驗。體感互動是機器與使用者之間的互動關係 。互動模式 傳統的互動模式有現在常見的滑鼠、鍵盤、搖桿等遙控的裝置，這些裝置多半還 是透過一個媒介讓使用者進行操作，而無法達到一個直覺化的操作模式。更進階 的互動裝置則是藉由紅外線感測、溫度感測等物理訊號來捕捉人類的肢體，或是 體溫等資訊，提供使用者一個較直覺式的操作介面，使用起來會更加的輕鬆方便。
這樣子以人為主要控制的介面，跳脫出舊有的想法以人為控制主體是體感互動中 最主要的特點。
林明毅 (2012) 提到人機介面的發展從鍵盤滑鼠與內建類比搖桿的操作手
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把，到 2006 年最紅的Nintendo Wii 的體感控制器，無一不是為了增加使用者操 作體驗而生，且都是以更為自然直覺的操作方式為導向所衍生出來的人機介面。
到 2010 年 11 月 4 日 Microsoft 在美國推出新版 XBOX360 遊戲主機與 Kinect 感測器，同時推出以體感為主的遊戲開始於零售市場上販售，當中最受 矚目的就是新推出的 Kinect 感測器，創下當時銷售新高 60 天內就賣了 800 萬台，這個設備徹底顛覆了過去的遊戲機市場，以人就是控制器(You are the controller)的口號吸引了無數的玩家。
強調體感主要就是人等於控制器這個概念，其優勢主要來自於使用者不需使 用任何外部控制器，只需使用自己的身體及語音等人類與生俱來的直覺進行操作，
即可將身體和聲音作為虛擬控制器驅動任何使用者期望控制的設備。
李鎮宇 (2011) 說明體感技術隨著微軟X-Box 360遊戲機的Kinect產品發表，
已成為各領域（遊戲、學習、閱讀、商品銷售、媒體廣告、居家應用、醫療…等）
關注的技術目標，如同電影關鍵報告的虛擬操作介面已經成為真實的產品。而在 數位學習領域特別針對兒童學習的部分，也開始有業者投入這樣的應用開發。
Kinect 技 術 源 頭 來 自 於 PrimeSense 這 家 公 司 。 PrimeSense 發 展 的 Natural Interaction技術，是以自然身體動作來達到與電腦互動及操控電腦的目的，其感 應器包含有光學紅外線發射器、CMOS鏡頭及RGB鏡頭等構成具備深度感應的 3D感應架構，可以清楚的辨識、紀錄使用者各項大肢體動作，做到無須任何手 持感應器及踏板就能輕鬆進行操控。有別於其他以手握裝置操作模式(滑鼠、搖 桿等)，讓使用者可以更好的操作體驗。
體感的應用極為廣泛，如可利用於電腦遊戲的操作與互動（如舞蹈遊戲、運 動競賽遊戲等等），學習面則有肢體動作學習、遊戲式學習等方面的應用，而在 一般載具操作上免碰觸操控也極為有需求，如免碰觸翻頁閱讀幫家庭主婦不需要 一邊做菜一邊用沾有菜渣血水的手翻電子食譜、公共場所戶外互動界面則降低操
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作器的損壞更替問題，而在醫療方面（如醫療型體能力、認知能力偵測檢驗、遠 距診療等）也有很多使用空間，其他如居家安全入侵偵測應用、身體特徵辨識系 統、各類的互動操作介面改善等都有很多應用空間。
在學習應用上，簡單的透過此類有趣的肢體互動體感活動與遊戲，各類教材 均可促進學習者的動機與學習成效。針對模擬式（simulation）的學習是透過肢 體的互動可以將模擬的情境自 2D 的教材擴展至更類似真實的學習環境，例如在 服務業的服務人員訓練，就可以由原本的動畫與滑鼠點選的訓練，設計成真實的 情境環境訓練，當畫面上客戶進門之後，學習者要做的將是真正的鞠躬而非以滑 鼠點選（鞠躬）這個選項，達到更真實的訓練。圖 2-1 體感的演化過程。
圖 2 - 1 體感的演進，註：引自蔡詠任 (2013) 蔡詠任 (2013) 提到三點體感特色，分別如下：
1. 直覺性： 比起以往的遙控器及搖感，手腳並用的體感動作，不需要 太多的學習，就能更直覺得進行操作了。
2. 互動性： 體感技術讓使用者有身歷其境的感受，更能帶給人們無限 的新奇感。
3. 趣味性： 體感裝置可以讓人更容易投入虛擬情境，加強使用者與各 種應用的互動。在各種聚會場所中，可以活躍現場氣氛。
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2.3.2 體感相關研究文獻
圖 2 - 2 體感技術的相關運用
體感技術應用層面很廣，如圖 2-2 來看遊戲、教學、藝術、醫療、生活等都 能結合體感，全部基本上都是為了更符合人們的方便性，，以下有許多關於體感 技術的研究，許殷嘉、洪逸群與陳年興 (2013) 研究結果顯示，在單純改變操作 介面的體感操作學習方式下，能改善學習者於學習過程中之認知負荷。學習者在 體感語音式操控學習策略的輔助下，學習成效獲得顯著地提升，相較於僅改變操 作介面之體感操作學習方式，認知負荷並無顯著地增加。張簡琳玲、林佩蓉、陳 永詮、王壬傑、巫紹佑與林坤炳 (2014) 設計一套系統結合體感互動技術 Kinect 融合圖像式操作介面，並且加入語音引導功能，讓老年人得以輕鬆學習操作與使 用並且可以錄製親人的聲音在遊戲中播放，讓平常在外工作的子女聲音陪伴父母 親，猶如親身陪伴身邊。結果發現從事可刺激大腦功能的心智活動或創造性活動，
搭配良好的飲食、運動習慣，走出家門與他人互動、增廣見聞並拓展人際關係，
可降低罹患失智症之風險。
林旻逸、洪偉欽與成和正 (2010) 認為體感式電玩的問世雖然在人體健康與 運動教育方面都有正面的幫助，但要特別注意使用體感式電玩的時間，不宜過長，
避免造成近視，與熬夜進行遊戲，而造成身體的負擔，反而成為反效果。李鎮宇 (2011) 以兒童肢體學習為例，認為透過體感立體攝影機將孩童的肢體動作透過
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驅動模組抓取動作資訊後，並透過互動模組學習者可以進行 3D 人物控制，結合 預先設計的體感活動，可開發如肢體感覺統合之教材內容，學習者必須依照指示 做出正確的姿勢，系統並能記錄學習者肢體之過程。分析其資訊可即時判斷其肢 體動作之正確度並提供回饋，以達到學習與矯正的效果。
林 士 哲 (2012) 研 究 發 現 體 感 技 術 的 應 用 未 來 對 於 各 種 層 面 相 當 廣 泛，包 含 教 育、娛 樂 、互 動 展 示、 醫 療、 或 提 供 無 障 礙 空 間 等 ，都 能 提 供 更 進 一 步 且 多 元 化 的 應 用，而 結 合 擴 增 實 境、語 音 辨 識 等 功 能，以 現 今 多 元 化 的 資 料，過 去 在 電 影 中 才 能 看 到 的 場 景 也 能 於 生 活 中 實 現。 林 群惟、郭倫嘉、葉于榕、高世偉、易志偉、黃怡箴與邱司杰 (2013) 研 究 提 出 應 用 智 慧 體 感 網 路 資 訊 推 論 技 術，以 實 現 一 個 雲 端 高 爾 夫 運 動 學 習 系 統 。 主 要 是 利 用 四 元 數 （ Quaternion）， 設 計 一 球 杆 -地 球 全 域 座 標 間 的 感 測 資 訊 轉 換 方 法，藉 此 計 算 出 正 確 的 揮 杆 速 度、節 奏、軌 跡 等 資 訊。再 參 考 多 裝 置 感 測 器 間 的 資 訊，研 發 擊 球 結 果 推 論 方 法，判 斷 是 否 擊 出 失 誤 球。最 後 同 樣 藉 由 多 裝 置 感 測 器 資 訊，綜 合 判 斷 出 揮 杆 結 果 不 理 想 的 主 要 原 因。經 過 實 際 於 高 爾 夫 練 習 場 揮 杆 測 試 與 專 業 教 練 指 導，所 提 出 之 擊 球 結 果 推 論 與 動 作 姿 勢 修 正 建 議 的 正 確 率 均 達 到 的 83%以 上 。
陳上迪與姜義村 (2013) 研 究 探 討 以 不 同 時 間 體 感 式 遊 戲 介 入 課 程 對 養 護 機 構 高 齡 者 簡 單 反 應 力 之 影 響，對 象 以 養 護 機 構 年 滿 65歲 高 齡 者 為 參 與 者，實 驗 介 入 前 依 據 高 齡 者 參 與 意 願 以 非 隨 機 方 式 分 配 為 實 驗 組 與 對 照 組，並 控 制 認 知 功 能 為 干 擾 變 項。得 到 的 結 論 為 體 感 式 遊 戲 對 於 養 護 機 構 高 齡 者 的 簡 單 反 應 力 效 果 為 正 向 的，即 便 無 法 立 即 改 善 個 體 的 神 經 元 輸 送 速 度 ， 卻 可 減 緩 老 化 導 致 簡 單 反 應 能 力 功 能 退 化 之 效 益 。
郭冠樟與葉乘豪 (2012) 提出問題探討如 何 提 高 體 感 遊 戲 機 之 銷 售 。 他 們 是 由 於 Cummings 與 Duncan (2010) 以 及 Manley 與 Whitaker
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作者/年代 研究主題 研究結果
Yao,Ranganathan, Alle xandre, Siemionow, &
Yue(2013)
Kinesthetic imagery training of forceful muscle contractions increases brain signal and muscle strength.
結果表明，通過訓練的有力的 computing research in education
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作者/年代 研究主題 研究結果
Pacchierotti, Prattichizzo, Oscari (2014)
Effects of Kinesthetic and Cutaneous
Stimulation During the Learning of a Viscous Force Field.
結果得到，體感刺激對運動學