因此在地體驗設計輔助系統具有以下特徵，1. 可攜式，讓設計者能輕易的攜帶至任何基地現 場。2. 可因地制宜，配合基地狀況而調整配合。 3. 視覺化的輸出，讓設計者能在基地上直接 看到設計呈現與基地結合的樣貌。4. 身體動作的輸入，設計者的身體狀態、位置皆成為重要 的資訊輸入來源。5. 運算系統，處理資訊以協助設計者發現設計問題。整個系統以輸入、輸 出的架構來說明如 Figure 13 所示，設計者體驗到初步的視覺化呈現後，以直覺的方式手勢與 身體提供資訊給運算系統，運算系統分析所接受到的資訊後，提供更多有助於視覺化顯示的 資訊給設計者體驗，重復這樣的循環直到設計者滿意而停止。而這三大部份再經由可得的技 術與設備蒐集將其具體化的呈現出來。因此隨著技術設備的進步與普及，新的在地體驗輔助 系統將可以不斷的改良，以更符合基地現場設計行為。
Figure. 13. 在地體驗式設計輔助系統 輔入-運算-輸出架構說明
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相關技術研究
前述的理論推演了解了視覺化與互動的重要，因此本研究從以下二類相關技術研究探討實作 系統的可行性與：1. 視覺化實虛結合顯示 : 視覺化空間設計想像與實體基地環境結合 2.直覺 式互動 : 以基地現場設計行為做為互動方式.。這兩個方向進行相關研究的找尋。本研究比較 過目前的擴增實境相關技術後，選擇以投影機做為視覺化系統，並了解未來投影機可能的發 展，與應用於在地體驗式設計輔助系統將有什麼樣的可能性。而互動行為將以手勢操作來進 行初步的設計輸入操作方式研究。
4.1 視覺化實虛結合顯示
4.1.1 擴增實境(Augmented Reality):
Figure. 14. HMD 結合 WEB-CAM 可看到實虛結合的即時顯示(Losser, et al., 2000)
擴增實境(Augmented Reality)的技術使得使用者能體驗到實虛結合狀況，技術上透過web-cam 辨識實體空間中的定位點(marker) ，再即時的將3D虛擬影像疊合到定位點上，再將實虛結合 的結果傳送到頭戴式顯示器上， (Balcisoy, et al.,2000; Benford, Schnadelbach, et al., 2003; Losser, et al., 2004)。
然而就技術上而言，往常為了達到可攜式而使用的透過頭戴式顯示器 (Head Mounted Display), 卻有著嚴重的顯示跳格與背戴沉重的裝置與視線狹小的限制，因此此技術用於 1:1 的呈現空間 設計想像時，產生了許多的不便。
4.1.2 空間性擴增實境(Spatially Augmented Reality):
Life-Sized Projector-Based Dioramas
Figure. 15. 空間性擴增實境(Spatially Augmented Reality ) 結合了沉浸式顯示與實體環境 ( Low, et al., 2001 )
Low 為了克服使用 HMD 所呈現擴增實境的缺點，在 2001 年提出了空間性擴增實境的 觀念。透過投影機與程式的攥寫，虛擬物件與實體環境可輕易的被結合在一起(Low, et al., 2001) ，透過投影機的顯示方式比起 HMD 有以下的優勢：
1. 更廣的視野(FOV)與空間感知 2.真實行走於虛實空間中 3. 將不會有 HMD 的追跡失敗 現象 4.減少顯示的遲滯 5.自然的立體視覺 6.真實的空間幾何呈現 7 .視對焦產生的更真 實感 8.易於使用實體物件與虛擬互動 9.靜態可觸控感
此研究針對特定的實體環境，經過仔細的程式換算，讓單純的實體環境增加了虛擬材質 與窗戶，然而對於使用者設計上的互動在此研究並未被強調，因此以空間設計行為為主 要的應用時，輕便的設備與即時的互動操作將會是在地體驗式設計輔助系統的重點，使 得系統可以被攜帶至任何室內設計基地上，快速的安裝完成，並且能即時的進行立面設 計互動，
4.1.3 遍步式顯示 The Everywhere Displays Project (Pinhanez,2001)
Figure. 16. 空間中任何表面都將成為實虛結合的互動表面
Pinhanez 在 2001 年，擴展了互動表面到空間中的任何角落，以透影機與腳架和鏡面的 組合，使得空間中任何表面都有可能成為顯示的表面。再經由攝影機的補捉與軟體的控 製來感測者用者是否觸動訊息，便可執行立即的互動。
任何空間角落成為互動表面的想法使得基地現場的任何表面有可能成為互動表面，而讓 設計者進行設計行為，本研究更著重在 1:1 的呈現設計想像與設計者所需的互動行為。
其中鏡面的使用在室內的狹窄空間有極大的幫助。這樣的概念使得任何空間成為可互動 的表面並且有大面積的呈現也避免掉了液晶顯示的邊框問題，相當適合用來呈現空間設 計過程中仍不確定的設計想像，但必需注意投影內容的變型與投影路徑是否被阻隔。此 案以自動的反射鏡面強調各個小型角落的互動，而互動方式也較為單純。
4.1.4 自動幾何調整投影機 iLamps (Raskar, et al. 2005)
Figure. 17. (a) Figure. 17. (b) Figure. 17. (c) Figure. 17. (d) Figure. 17. iLamp(2005)單純的投影機經過運算成為有智慧的互動設備
Mitsubishi Electric Research Labs的Rasker 在 2005 的將投影機從原本擔任固定的影像播 放，轉變成為可以隨身攜帶、感知環境而自動調整的一個溝通媒介。經過運算與重新整 合軟硬體系統，iLamp 將一般投影在非平面牆面時所產生的變型( Figure 17(b) ) ， 經 過 iLamps 修正後的影像成為未變型的影像( Figure 17(c) ) ， 甚 至 具 備 有 感 知 環 境 的 能
力，而投影出不同的影像 ( Figure 17(d) )，不同於其他討論投影內容的互動行為，此研 究改良投影機硬體上的能力。
若應用在體驗式設計系統上，視覺化系統將有更多的可能性，比如空間角落能有二個以 上的立面呈現、因基地不同而提供不同的設計線索、或是客制化設計者所常用的設計元 素…等，更多的可能性值得被探討。
4.2 直覺式互動介面
當可攜式沉浸顯示系統如 SARDE 被發展出來，直覺式的互動操作將成為影響設計行為 的關鍵之一。此部分眾多的研究皆針對特定的行為需求與特定環境來進行互動行為發 展，而在 SARDE 顯示系統的前題下，本研究將會針對如何在基地現場設計行為底下進 行互動方式的相關研究案例。
4.2.1 光黏土 Illuminating Light / Clay (Piper, et al. 2002)
Figure. 18. 實虛結合的景觀設計輔助系統，讓設計者可以直覺的感受到修改模型後的影響 Piper 在 2002 針對景觀設計行為提供了一個更直接能體驗到設計操作的設計輔助工具，
透過即時雷射掃描獲得實體黏土的 3D 的數位地景資訊後，即時投影虛擬資訊到黏土表 面，因此設計者便可直接對實虛共存的設計媒材進行地表坡度的操作。
這樣的設計體驗輔助工具讓設計者能保有手的觸覺，而相對於傳統的黏土媒材更增加了 主動的動態虛擬資訊的呈現，經過運算所立即提供的設計資訊將有助於設計初學者在思 考 設 計 問 題 時 以 體 驗 的 方 式 意 識 到 設 計 問 題 ， 進 而 調 整 成 更 成 熟 的 設 計 。
4.2.2 處處皆可玩 PlayAnywhere (Wilson, 2005)
Figure. 19.. 在小範圍與光線合適的環境下，使用者不需配載任何設備便可與虛擬資訊進行互動 Microsoft Research 的 Wilson 在 2005 年以鏡面反射與投影機( Figure. 19(1).系統原型)途 以輕便方式達到平面式的投影，並透過多樣的運算方式以減少使用者配帶多餘的裝置 並且具備有以下的即時互動能力：Figure. 19(2). 分析手勢的影子以辦識手指是否觸碰桌 面， Figure. 19(3).辦識手掌的旋轉角度 Figure. 19(4)即時的紙張範圍 ，而且將標誌系統儘
量簡化Figure. 19(5)小型定位標誌系統 來達成精簡的擴增實境互動裝置。
此研究同樣面對可攜式系統的輕便問題，並針對徒手進行操作的狀況所提出的研究，
相較此研究於乾淨的投影面上進行黑白的影像辨識，基地現場設計行為所需的1:1 擴增 實境因目的為結合實體環境而達成設計想像與環境結合的呈現，這樣的目的下，無法 將感測的範圍簡化成單純的黑白，而且為了達成1:1 的的模擬，距離因素將會在精準度 上將會有很大的困難。
4.2.3 光筆互動 Laser Pointer Interaction(Olsen,Nielsen,2001)
Figure. 20. 日常生活動常見的裝備成為互動工具
在某些場合(如簡報的情境)人們需要在遠距操作虛擬資訊，Olsen 與 Nielsen 在 2001 年 提出使用光筆這樣日常生活常見的工具來與投影機來達成多用途的互動，如透過追跡、
選擇、瀏覽、繪圖等功能組合以達成較複雜的互動行為。雖然透過使用者實驗証明使用 的效能仍無法與傳統滑鼠相比擬，但遠距離的使用的確帶來更多互動上的可能性。
對本系統而言，可觸摸的虛擬資訊這樣的操作方式會比較容易讓設計者以自身的身體尺 度來進行設計操作，但此技術用於操作比人身尺度更高的部分仍有可能與手勢操作結合 以面對複雜的基地現場設計行為。
4.2.4 手勢操控互動
手勢模塑/數位砂箱 (Gross , Kemp, 2001)(Do, 2002)
Figure. 21. 透過直覺手勢直接操控三度空間的虛擬建模
Dsign Machine Group 的 Gross 在 2001 年提出的手勢模塑，建立了直覺式的透過手勢操控 3 度 空間的建模技術，以 2 架 web-cam 分別補捉空間中的 XY 與 Z 軸的資訊，再以圖像分析 ( imgae processing )與認知( Pattern Recognition )來辨識手勢位置，因此使用者不需配帶多餘的 設備便可直覺的操作 3 度空間的物件。Do 則將此技術應用在景觀設計中，進行直覺式的互動 操作。
此研究提供了相當方便手勢辯識的技術，使用者只需變換手勢即可進行不同的設計指令操 作，但使用者必需先學習記憶不同的手勢所代表的設計指令，才能直覺的進行操作。而以目 前的web-cam 拮取精密程度僅止能在小範圍內進行辨識，當使用在本研究中以人身尺度進行 操作與辨識時，將會有精準度上的限制。
4.2.5 透過手勢瀏覽 3D 空間(LU, 2004)
Figure. 22. 透過手勢對虛擬物件進行直覺式的操作. (Lu, 2004)
為了讓人更直覺的瀏覽虛擬空間，Lu (2004) 提出透過手勢分析 1. 一般常用手勢 2. 透過 手勢來操作 3. 瀏覽虛擬空間 ，希望使用者能以自然的方式進行空間瀏覽的互動，進而 產生不同的空間認知。
因此直覺式的手勢操作仍有需多的討論方向直得進行研究，而不同的互動方式將使得在
因此直覺式的手勢操作仍有需多的討論方向直得進行研究，而不同的互動方式將使得在