崑山科技大學

資訊傳播系

學生專題製作報告

體感互動應用於招生導覽

-以崑山科技大學資訊傳播系為例

指導教授：支紹慈

專題組員：蔡佩容 學號:4990C026

中華民國 102年 01月 08 日

I

目錄

目錄 .................................................................... Ⅰ

表目錄 .................................................................. Ⅲ

圖目錄 .................................................................. Ⅳ

一、緒論 ................................................................ 1

1.1專題背景與動機 ..................................................... 1

1.2專題目的 ........................................................... 2

二、文獻探討 ............................................................ 3

2.1關於導覽介紹 ....................................................... 3

2.1.1人員解說 ....................................................... 3

2.1.2非人員解說 ..................................................... 3

2.2關於體感裝置 ....................................................... 4

2.2.1體感特色與魅力 ................................................. 4

2.2.2kinect 硬體與原理介紹 ........................................... 5

2.2.3骨架追蹤 ....................................................... 6

2.3關於體感的運用 ..................................................... 7

2.3.1醫療護理 ....................................................... 7

2.3.2教育學習 ....................................................... 8

三、專題實作程序與方法 .................................................. 9

3.1專題架構 ........................................................... 9

3.2專題流程 ........................................................... 9

3.3專題方法 .......................................................... 10

3.3.1問卷調查 ...................................................... 10

3.4專題構思 .......................................................... 11

3.4.1首頁 .......................................................... 11

3.4.2課程介紹 ...................................................... 11

II

3.4.3活動介紹 ...................................................... 11

3.5遇到問題與解決方法 ................................................ 12

四、成果展示 ........................................................... 14

4.1 kinect首頁 ....................................................... 14

4.2 kinect活動介紹 ................................................... 14

4.3 kinect課程介紹 ................................................... 16

五、結論與未來展望 ..................................................... 19

5.1蒐集系上資料歸納與分析 ............................................ 19

5.2運用 kinect建立互動式導覽系統 ..................................... 19

5.3製作行動 app ....................................................... 19

參考文獻 ............................................................... 20

III

表目錄

表 1 體感特色與魅力 ..................................................... 4

表 2 kinect規格表 ........................................................ 5

表 3 問題與解決(上學期) ................................................. 12

表 4 問題與解決(下學期) ................................................. 12

表 5 2013-06-05 其中專題審查問題與解決 ................................... 13

IV

圖目錄

圖 1 觸控式導覽機 ...................................................... 3

圖 2 體感互動式導覽 ..................................................... 4

圖 3 kinect示意圖 ........................................................ 5

圖 4 骨架偵測 .......................................................... 6

圖 5 手術操作 ........................................................... 7

圖 6 復健操作 ........................................................... 7

圖 7 教學指示 .......................................................... 8

圖 8 專題流程 ........................................................... 9

圖 9 問卷設計 .......................................................... 10

圖 10 問卷分析 ......................................................... 10

圖 11 導覽架構圖 ....................................................... 11

圖 12 首頁 .............................................................. 14

圖 13 活動選單 ......................................................... 14

圖 14 活動介紹 .......................................................... 15

圖 15 活動介紹 .......................................................... 15

圖 16 活動介紹 ........................................................ 16

圖 17 課程選單 ......................................................... 16

圖 18 課程介紹(影片) .................................................... 17

圖 19 課程介紹(影片) ................................................... 17

圖 20 課程介紹(照片) .................................................... 18

1

一、緒論

1.1 專題背景與動機

隨著電腦科技的進步，人機互動方式也隨之在改變，如任天堂所推出的

WII、蘋果推出的 iPhone...等。脫離傳統的按鍵與搖桿，以體感輸入、觸控輸

入等方式進行操作。而這些人機互動界面之改變使人們在機器操作上更加直觀

與便利。近年來以電腦視覺為基礎之三維人機互動研究發展蓬勃，利用手勢與

機器互動為其中較熱門之研究。肢體中手部之自由度較大，較可做出多變化之

動作，方便下達較為複雜的指令。[1]

傳統的人機介面當中，幾乎都是利用接觸式的方式與電腦做溝通，隨著軟

硬體技術不斷增進，人機介面的研究領域亦伴隨著重大發展，從早期的命令式

介面、圖形化介面、接觸式近距離操作，到現在的非接觸式遠距離操作。利用

手中的感測器和影像識別技術所達成，讓使用者可以在遠處操作電腦，利用影

像識別、影像切割技術並搭配 Kinect深度攝影機，改善了傳統接觸式滑鼠的缺

點，達到非接觸式遠距離操作的目的。在即時辨識系統下，經由影像識別技術

來判斷使用者手勢，並將識別結果來當成滑鼠移動、控制的基準，使用者只需

利用簡單手勢就可達到手勢滑鼠的操作，藉由此系統將取代傳統滑鼠的不便

性，已達到更友善的操作方式。[2]

就以往傳統的遊戲互動方式，大多以鍵盤、滑鼠或搖桿來進行遊戲的操控，

而這樣的操作模式雖然簡單易記，卻缺乏遊戲求新求變與情境融入的特性；後

來隨著技術的演進，一些過去在大型機台上的遊戲才看到的特殊互動裝置，也

慢慢走進了家用遊戲機平台，例如：手槍造型的互動裝置應用於射擊遊戲、方

向盤的互動裝置應用於賽車遊戲等，跳脫了過去遊戲制式化的操作模式，給予

了遊戲全新的互動詮釋；更隨著知名軟體大廠Microsoft 所推出的”Kinect”

應用於Xbox360 的周邊設備感應器，將這種互動概念進化成更親近的體感互動

裝置來進行遊戲，開創出一種全新的互動型態，讓不同遊戲的類型能以更貼近

真實感的操作方式讓玩家更融入遊戲的情境中。

蒐集系上資料與歸納，針對高中職準畢業生有興趣的課程和活動做簡介，

將簡介分為課程介紹、師資介紹與活動介紹，融合kinect建立互動式導覽系統，

裝置於系上攝影棚，學生至系上參觀時可帶至攝影棚觀看導覽，體驗互動式導

覽系統，運用身體代替滑鼠控制，可選擇自己想了解的內容。內容中利用許多

影片跟照片，教生動的呈現方式，也比較能吸引參觀者的興趣。

2

1.2 專題目的

依循上述之背景與動機，本專題之目的如下:

1. 蒐集系上資料歸納與分析 2. 運用 kinect 建立互動式導覽系統 3. 製作行動 APP

3

一、 文獻探討 2.1關於導覽介紹

導覽最早用在國家公園，而且是所有解說技術最古老的一種。導覽是

配合藝術展示品展示而舉辦的引導及解說活動，其基本意義應是介於創作

者、作品與觀眾間的溝通，透過各種方式或管道，將展品的內涵、概念、

技法等，以雙向溝通的方式協助觀眾認知與體驗所參觀的環境與資源，達

到推展教育的意義。[4]

2.1.1人員解說[4]

1.一般性導覽：固定導覽及安排導覽

2.展覽室講解：為有主題性的導覽

3.專家導覽：由專家或藝術家到場解說

4.諮詢服務：詢問處、遊客中心接待櫃臺

2.1.2非人員解說[4]

1.解說牌：表達訊息最直接的方式，以文字將展品的資訊呈現，其內容

簡單明瞭，容易閱讀。

2.解說摺頁或導覽手冊：摺頁通常置於服務台免費索取，以書面方式呈

現，內有文字與圖片手冊內容比摺頁更豐富。

3.語音導覽：觀眾用耳機接聽收音機或手機內導覽解說，使用收音機導

覽系統必須配合參觀動線，而較新一代的語音導覽，手機只需依自己

的喜好按下號碼鍵。缺點就是互動性不足。

4.視聽媒體：配合展覽定時定點播放錄音帶、影片或影碟

5.電腦多媒體：利用電腦將平面化的內容化為生動活潑的影像。

6.螢幕觸控式導覽機：配合相應的軟體可以實現網路化統一投放管理，

即時收集客戶資訊回饋，資料更新靈活快速。

圖1 觸控式導覽機

資料來源：大紀元電子日報

4

7.體感互動式導覽: 以裝置藝術手法呈現於民眾眼前，利用先進的影像

追蹤技術，讓民眾可以對著大螢幕，用簡單的肢體動作操作系統。

圖2 體感互動式導覽

資料來源：台灣商會聯合資訊網

2.2關於體感裝置

體感技術又稱動作感應技術，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。機器與使用者之

間的互動關係，跳脫固有想法，以「人」為控制主體「身體就是控制器」。

2.2.1體感特色與魅力

表1 體感特色與魅力

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。

趣味性 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。

互動性 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。

資料來源: 互動設計-體感互動遊戲設計

5

2.2.2.kinect硬體與原理介紹

圖3 kinect示意圖

Kinect感應器可以取得以下三種資訊：

• 彩色影像(中間RGB鏡頭) • 3D深度影像(透過左右兩顆鏡頭)

。紅外線發射器和紅外線CMOS攝影機

• 聲音(陣列式麥克風) Kinect 也支援追焦功能，底座馬達會隨著焦點人物而轉動 Kinect 方向 (左右

各 28 度)，下表是 Kinect 的詳細規格：

表 2 kinect規格表

感應項目 有效範圍

顏色與深度 1.2 ~ 3.6 公尺

骨架追蹤 1.2 ~ 3.6 公尺

視野角度 水平 57 度、垂直 43 度

底座馬達旋轉 左右各 28 度

每秒畫格 30 FPS

深度解析度 QVGA (320 x 240)

顏色解析度 VGA (640 x 480)

聲音格式 16KHz, 16 位元 mono pulse code modulation (PCM)

聲音輸入 四麥克風陣列、24 位元類比數位轉換 (ADC)、雜音消除

資料來源：微軟官方網站

6

2.2.3骨架追蹤

Kinect 的骨架追蹤系統可以在感應器可視範圍內主動追蹤最多兩位玩家

的骨架，如果某一個玩家被主動追蹤，那麼在呼叫

SkeletonEngine.GetNextFrame 時會取得該玩家完整的骨架資訊，預設只

有前兩個玩家是主動被追蹤的。[7]

圖4 骨架偵測

資料來源：鴨道比.Flash

7

2.3關於體感的應用

2.3.1醫療護理

根據 NewScientist reports 的報導，在五月八日時，一位在倫敦

Guy's and St Thomas' hospit服務的外科醫生，利用改過的Kinect設備來

瀏覽病人影像和即時X光，藉此來進行病患的動脈瘤手術。這個由Microsoft

Search所作出來的系統可以讓外科醫生利用影像，在不需要助手及不接觸

病人的情況下來模擬各種手術方式，來避免任何潛在的感染。[8]

圖5 手術操作

資料來源: GIXIA BAUBAU 奇想抱報 利用XBox的Kinect可以抓取使用者全身的關節空間位置，動作資訊，

藉以控制遊戲中的物件與主角的方法來協助已經診斷為重風、脊髓傷害、

腦傷等病人，由於病人的嚴重程度不一，需要復健強化的功能、部位也不

同。史密斯先生提及:不用手持感應器這點對於神經傷害病人而言相當適

合。而且在家就可以進行復健。現階段可以將這些療程當成是醫囑，病人

僅僅根據病情提供給予遊戲的類型以及進行的時間與頻率。[9]

圖6 復健操作

資料來源：龍骨王-體感復健

http://www.newscientist.com/article/mg21428655.200-kinect-imaging-lets-surgeons-keep-their-focus.html�http://gixiabb.blogspot.tw/�

8

2.3.2教育學習

Kinect在教育方面的應用，以各式體感教學為主，倡導身體的活動與

學習。例如運用虛擬實境之方式導入遊戲式教學，以遊戲互動應用於主科

之學習與評量，並可利用語音辨識功能達到口說之訓練。在藝能科目上的

應用，有音樂節奏練習以及美術繪圖模擬。另外藉由物件辨識，可創造在

螢幕上將虛擬物件套在現實攝影影像並進行互動之擴增實境功能，藉以呈

現特殊且具趣味性的學習模式。例如在被拍攝者的身上透視骨架以學習人

體結構，或是運用對應之圖像製作互動藝術劇場等。[10]

圖7 教學指示

圖片來源：蕃薯藤

9

二、 專題實作程序與方法

3.1專題架構

1. Kinect 環境架設:安裝Kinect for Windows SDK1.5，使電腦能與Kinect 達成連結，並加裝Kinect for Windows DeveloperToolkit 增加使用功能。

2. 撰寫程式環境開發：安裝Unity程式語言連結外部裝置，使Kinect能夠控制電腦上的鍵盤。

3.2專題流程

圖8 專題流程

10

3.3專題方法

3.3.1問卷調查

主要針對剛畢業的高中職生至崑山科技大學資訊傳播系面試時做問卷

調查，經由統計選擇學生較有興趣的分類做介紹。

依循統計結果，學生對於「最想了解資訊傳播系哪一部份」的結果比

例為課程介紹36%、活動介紹32% 此兩項為比例最高的項目。

圖10 問卷分析

圖9 問卷設計

11

3.4專題構思

圖11 導覽架構圖

3.4.1首頁

經由問卷調查結果，選擇學生較有興趣的部分做介紹，分別為課程介

紹與活動介紹。

3.4.2課程介紹

課程介紹中放上跨領域活化教學的部分，簡易介紹課程教學目標，並

將課程成品以影片或照片的方式提供瀏覽。

3.4.3活動介紹

利用照片的方式呈現，分別將系上舉辦的活動介紹出來，例如:迎新露營、

大會烤、資傳月。這些活動主要都比較針對大一新生，能夠促進系上從大一到

大四的學生培養感情，也是忙碌之餘的休閒活動。

12

3.5遇到問題與解決方法

表3 問題與解決(上學期)

表4 問題與解決(下學期)

發生問題 解決方法

找到範本卻套不起來 多嘗試改變數值對照書本-已解決

照片多，大小不一 挑選統一規格的照片-已解決

影片檔案太大 資衣秀:剪裁縮短影片時間

影音實務:減少影片、

將有展示的影片分成兩個部分

-已解決

發生問題 解決方法

一個人一組，

想法上常會有瓶頸

請其他組的組員協助，常找老師商

量-已解決

對語法不熟悉 尋找書籍與

求助同學技術指導-已解決

範圍太大，能力有限 縮小範圍，使用問卷針對學生有興

趣的部分做介紹-已解決

13

表5 2013-06-05其中專題審查問題與解決

老師 問題 解決方法

熊亮原老師

• 解釋體感、特色

• 如何呈現導覽

• 使用kinect體感互動

• 利用手勢取代滑鼠即可控制

蔡德明老師

• 說明整體結構、流程，

要怎麼做

• 網站轉成APP

• 多增設架構圖說明流程

• 使用phonegap製作app

陳智雄老師

• 找出如何招生 • 使用逆向法

• 畢業作品、招生影片

蔡哲民老師

• 可拿有效文件吸引 • 多找了有關於導覽的文

獻

張世熙主任

• 題目可改成「體感互動

應用於招生導覽-以崑

山資傳系為例」

• 什麼情況可使用

• 應用於什麼環境

• 高中生需求

• 新生至系上參觀時

• 至攝影棚內使用此設備

• 以問卷調查的方式了解高中生想認識的部份

14

三、 成果展示 4.1 kinect首頁

經由問卷調查結果，選擇學生較有興趣的部分做介紹，分別為課程介紹與

活動介紹。

圖12 首頁

4.2 kinect活動介紹

利用照片的方式呈現，分別將系上舉辦的活動介紹出來，例如:迎新露

營、大會烤、資傳月。這些活動主要都比較針對大一新生，能夠促進系上從大

一到大四的學生培養感情，也是忙碌之餘的休閒活動。

圖13 活動選單

15

圖14 活動介紹

圖15 活動介紹

16

圖16 活動介紹

4.3 kinect課程介紹

課程介紹中放上跨領域活化教學的部分，簡易介紹課程教學目標，並

將課程成品以影片或照片的方式提供瀏覽，點選影片可放大觀賞，再次點

選即回復，可選取其他影片觀賞。

圖17 課程選單

17

圖18 課程介紹(影片)

圖19 課程介紹(影片)

18

圖20 課程介紹(照片)

19

四、 結論與未來發展

本專題依所擬定之專題目的所獲得之結論如下:

5.1 蒐集系上資料歸納與分析

本專題主要針對經由推甄獲得面試機會之高中職畢業生擬定問卷，經由問

卷統整與歸納，分析出應屆畢業生對於崑山資傳系之看法與興趣。

5.2 運用 kinect 建立互動式導覽系統

經由問卷調查之結果，選定崑山資傳系相關課程介紹與活動介紹結合

Kinect建立互動式導覽系統，可讓國中生、高中生至崑山資傳系參訪時，可至

系上攝影棚藉由互動的方式瀏覽相關課程及活動紀錄。

5.3 製作行動 APP

本專題製作行動APP，利用許多照片與影片呈現系上活動，可在外出招生

時，利用行動APP展示系上課程簡介、活動紀錄、本系特色以及未來近況。

20

參考文獻

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班學位論文碩士班 2011年

[2] 李昕倫 , Kinect於即時手勢滑鼠之應用 中興大學電機工程學系所學位論

文碩士班 2012年

[3] 吳貴崗 ,使用Kinect體感攝影機藉由人體骨架進行人類動作識別 臺北科

技大學資訊工程系研究所學位論文碩士班 2011年

[4] PDA個人化行動數位導覽解說效益之研究-以十三行博物館為例 報告人：

蕭喬茹 2009年6月20日

[5] 從互動體感Kinect for Xbox 360看科技與生活 2011年11月

[6] Kinect 偵測深度與骨架變化辨識人體運動以棒球為例 銘傳大學 資訊傳

播工程學系

[7] 微軟官方網站 http://msdn.microsoft.com/zh-tw/hh367958.aspx 資料

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[8] GIXIA BAUBAU 奇想抱報 用Kinect打電動、動手術 2012年

[9] 龍骨王-體感復健 http://www.raychen.org/2012/02/kinect_05.html 資料

取得 2012年2月

[10]科技化教學新趨勢─Kinect Education 數位典藏與學習電子報 第十卷

第五期 2011 年 05 月 15 日

[11]盧育群，體感技術與生活 國立成功大學 網際網路技術實驗室 2006年

[12] 蔡濠吉， “互動裝置藝術之探討與創作”，國立台灣藝

術大學多媒體動畫藝研究所 碩士論文。

[13] 蔡詠任，互動設計-體感互動遊戲設計 2013年06月15日

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