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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
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網格物件立體連結之研究
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計畫類別：□個別型計畫
□整合型計畫
計畫編號：NSC89－2211－E－004－001--執行期間：89 年 8 月 1 日至 90 年 7 月 31 日
計畫主持人：黃灝雄
共同主持人：
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
執行單位：國立政治大學地政學系
中
華
民
國
90
年
10 月
25 日
行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
網格物件立體連結之研究
Hyper -link of Raster Objects under Ster eoscopic Viewing
計畫編號：NSC 89-2211-E-004-001
執行期限：89 年 8 月 1 日至 90 年 7 月 31 日
主持人：黃灝雄 執行機構及單位名稱：國立政治大學地政學系
計畫參與人員：蕭巧如 執行機構及單位名稱：國立政治大學地政學系
計畫參與人員：周筠珮 執行機構及單位名稱：國立政治大學地政學系
一、中文摘要 隨著時代的變遷、資訊的發達，網際 網路以其便利性及廣泛性，逐漸成為人們 生活中不可獲缺的一項工具。受限於儲存 空間及傳輸速率，一般皆採用平面式的資 料，或採模擬動態方式以供連結查詢，傳 統這種方式不易讓人感受身入其境。此 外，二維影像亦無法充分展現空間概念， 本研究因此嘗試利用立體視覺方式以連結 網路資料。 本計畫利用數位影像配合攝影測量製 作立體影像的技術，將研究區內預定連結 之建物製成立體像對，產生從空中俯視或 從地面正視之三維空間影像，以便於立體 觀察量測，並連結研究區之屬性資料，以 提供網路瀏覽，如此不僅可查詢地物之平 面資訊，亦可即時求得其第三維-高度或深 度之資訊；本研究亦探討立體視覺效果、 三維資訊展現及其精度。研究結果可廣泛 運用至其他層面，如：觀光導覽電子地圖， 或政府機構等之服務導覽。 關鍵詞：網路超連結、立體視覺 Abstr actAs time goes by, Information Technology is booming, the convenience and popularity of the Internet has become the most important tool in our daily lives. Previously, only 2-Dimensional or simulated objects were available to people. Thus, this lacks personal experienced. At the same time, users are loosing their interests in the
2-Dimensional display method due to the fact
that it can’t very well express the concept of the space. Therefore, 3D stereoscopic vision is the up coming new trend.
In this research, the digital images together with photogrammetry and
stereoscopic vision techniques were applied to all the target architecture; stereopairs then are generated to create the images of 3D for stereoscopic viewing and measuring purposes. By connecting these 3D images with the
attribute of target buildings and making it available to everyone for reference on the Internet. This outcome is also likely to be used in different arrangements of ideas, for instance, tour guide map, and even the governmental warfare service to the
people… etc.; at the same time, more analysis on this research will take place to further determine it’s accuracy.
Keywor ds: Internet Hyper-Link、 Stereoscopic Vision 二、計劃緣由與目的 隨著資訊的發達，網際網路以其高便 利性及廣泛性，逐漸成為人們生活中不可 獲缺的一項工具。但每當有需要上網找資 料時，卻常無法確實找到自己所需要的資 訊，使得網路的便利性大為降低。目前網 頁的製作技術十分的發達，在各個網站 上，常可看到各式各樣的絢爛圖片及精緻 動畫，然而在測量製圖的領域上，仍只有 部份二維之電子地圖，能夠與網路的先進 技術有所結合，本研究因此引起將航測製
圖技術與網路技術結合之動機。 網路上常有許多的圖片或動畫，依附 於文章的左右，用以解釋或輔助文章的不 足，然而圖片往往只能顯示出平面的景 象，或是單純的以向量式之線條、文字或 符號來表示，至多僅限於 2.5 維的模擬立體 效果，其對於立體物件的顯示，往往會產 生些偏離或誤差。而在攝影測量應用方 面，利用數值影像資料，可採用電腦快速 處理、大量運算之特點，進行攝影測量中 方位判定，建立立體像對，而進行觀察量 測等工作。在此種情形下，應可較準確的 表示其空間之特徵或特性，同時可提供觀 察者深入其境的感覺。因此本計畫嘗試將 立體觀測影像與網路應用二者做結合，使 得在網路上也能應用立體鏡等觀察量測三 維之景物。 本研究之目的如下： （一） 數位影像配合攝影測量技術，將研 究區之航攝影像及預定連結之建物 製 成 立體 像 對， 前 者 為 從 空中 俯 視，後者則從地面正視，目的均為 由此所建立之三維空間影像，即可 供立體觀察。 （二）藉助網路瀏 覽軟體 與 超連 結 之設 計，連結研究區之三維空間影像及 其屬性資料，目的在不僅可查詢地 物之平面資訊，充分深入瞭解研究 區，亦可即時求得研究區地物之第 三維-高度或深度資訊。 （三） 本研究成果可應用至導覽圖製作， 目的在將成果運用至更多層面，類 如 校 園導 覽 、重 要 古 蹟 之 保存 介 紹，甚至是政府機構之服務導覽。 三、研究成果 本計畫研究成果如下： 1.數位攝影機率定：本計畫主要以柯達數 位攝影機 DC280 作為攝取影像之工具，由 於數位攝影機屬於非量測型攝影機，其內 方位元素未知或不穩定，因此在應用於攝 影 測 量 之 前 需 先 做 一 率 定 。 本 研 究 以 PhotoModeler pro 4.0 中 Camera Calibration 模組進行攝影機率定實驗，所得攝影機之 內方位元素及透鏡畸變差改正如下圖： 圖一： 攝影機率定參數 2. 核影像製作：攝影機率定後即可進行近 景攝影、控制測量與像點座標量測，本研 究採平行攝影及 X 軸平行建物的座標系 統，並以 Intergraph 的 ImageStation Digital Measurement 模組進行內外方位計算與製 成核影像，以便進行立體影像製作。核影 像精度除攝影方向外，可達次像元的精 度，相當良好。 3. 研究區屬性資料蒐尋與建立：建立研究 區內建物之屬性資料，提供平面資訊查 詢，以便使用者更迅速、詳細瞭解研究區。 4. 立體影像網路連結：本研究以紅青互補 色法將核影像製成立體影像，其優點在於 此法相當簡便且花費少，適合伴隨網路推 廣使用。完成立體影像後將各相關影像、 資料超連結，供網路上使用，使用者只需 配戴一紅青補色眼鏡即可體驗三維空間。 如圖：
圖二： 研究區立體影像 圖三： 空照立體影像 圖四： 地面攝影立體影像 四、結果與討論 本研究以近景攝影測量方式獲取研究 區地物之立體影像，其影像精度相當良 好，可真實表示地物。成果應用至研究區 之導覽服務亦可讓使用者充分瞭解研究 區，達到相當功效，同時立體影像連結網 路更是突破傳統只能顯示 2.5 維的空間資 訊，讓使用者更有身歷其境的感覺。 以紅青互補色法製作立體影像雖相當 簡單與價格低廉，但所製成之立體影像以 灰階表示，是一大缺點，未來高頻電腦螢 幕 普 及 後 ， 可 考 慮 以 偏 極 光 或 晶 體 眼 (crystal eye)行立體觀察，如此更能清楚表 示地物。 五、計畫成果自評 本研究順利以數位攝影測量技術完成 研究區內建物之立體影像供立體觀察，並 成功藉由網路瀏覽軟體與超連結設計，將 立體影像與屬性資料連結，同時將此成果 製成研究區之導覽，提供網上查詢。未來 亦可應用至其他服務，如政府機構服務導 覽、古蹟保存維護..等， 六、參考文獻 [1] 何維信，「航空攝影測量學」，大中國 圖書，民國 84 年 9 月。 [2] 杜仲楹，線上(on-line)數位立體影像座 標量測系統之建立，成功大學航空測量 研究所碩士論文，民國 81 年。 [3] 孫樹國，立體影像顯示系統於三維模型 重建之研究，中正理工學院電子工程研 究所碩士論文，民國 82 年。 [4] 蕭介峰，在立體攝影測量工作站上進行 SPOT 影像測繪，成功大學碩士論文， 民國 83 年。 [5] 劉寶鈞，超文件資料庫管理系統之研 製，行政院國科會科資中心，民國 84 年。 [6] 陳惠美，多媒體導覽系統在博物館之應 用，視聽教育雙月刊，p22-33，民國 84 年 4 月。
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