擴增實境應用 by insight ewpg

智齡聯盟跨領域人才培育課程模組-107年優化版

擴增實境應用陳俊廷助理教授世新大學數位多媒體設計學系 X

閔其慰兼任講師世新大學廣播電視電影學系本教材內容採用創用CC，「姓名標示-非商業性-相同方式分享」3.0台灣授權條款。

03 概述 04 模組規劃 06 實施步驟及內容 06 單元一：擴增實境的應用 08 單元二：擴增實境的體驗 13 單元三：錄影攝製與影視製作 19 單元四：AR實作與影片拍攝 22 實際案例-AR生活X擴增實境工作坊 22 學生成果花絮 27 建議及注意事項 28 模組開發與應用

擴增實境陳俊廷助理教授世新大學多媒體設計學系

開發教師

閔其慰兼任講師世新大學廣播電視電影學系

概述模組簡介虛實結合，創造不一樣的感官經驗！透過擴增實境，用全新的角度看世界！擴增實境介於「真實世界」與「虛擬世界」的概念，也就是將真實世界的圖片、素材和資料，與電腦裡的虛擬世界加以結合，產生出複合式的影像，這樣簡單的概念，讓使用者不但可以看到真實世界的景象及虛擬世界的元素，同時還創造出許多令人驚豔的互動。本課程模組為技術類型的R模組，主要教導學員透過擴增實境之基礎能力結合自身專業，進而協助學員解決問題或規劃、設計滿足需求的方案，並於進一步加以實際執行，強化人機之間的互動性。 3

模組目標了解擴增實境的概念擴增實境的操作應用擴增實境的未來發展擴增實境的跨領域合作

教學時數本模組包括四個單元，總計教學時數為9小時。單元⼀：擴增實境的應用------（1.5小時）單元⼆：擴增實境的體驗------（1.5小時）單元三：錄影攝製與影視製作-（3.0小時）單元四：AR實作與影片拍攝---（3.0小時）

適⽤學習者設計科系、資訊科系和有興趣的老師、學生及工作者均適用

應用場域日常生活居家照護、教育、各項展示應用等等。

適用課程此模組以擴增實境應用為核心，教導擴增實境於日常得食衣住行的應用。

預期效益提升學員對於擴增實境開發與應用的興趣，未來可應用於其他領域上。

模組規劃教學理念採⽤以學習者為中⼼的參與式學習，培養學⽣發揮⾃⾝專業、跨領域合作的能⼒，並且以雙教師協同教學，引導學⽣以設計思考流程，從概念發想、情境分析、實境拍攝到技術後製，讓學⽣組成跨領域的⼩組，分享、討論、分析不同觀點，共同製作可行性方案。在此過程中，教師的⾓⾊並⾮傳統教學直接給予學⽣知識或解答，⽽是透過雙教師不同專業領域的對話及實際操作，觸發與引導學⽣學習辨識問題、思考問題、解決問題的⽅法。

課程時間總時數 9小時四個單元

學生人數本模組學生為28位，共分為5組，每組皆為跨領域組成。

模組大綱單元一：擴增實境的應用（1.5時數）建立擴增實境基本知識概念及特色，介紹其應用及未來發展，體認擴增實境對日常生活的影響，並針對AR專題製作進行說明與實作練習。

單元二：擴增實境的體驗（1.5時數）透過顯示器體驗，讓感官直接有效性的模擬感受，藉由體驗的結果，增加學員對於AR應用的聯結、累積與建構。

單元三：錄影攝製與影視製作（3時數）認識攝影專業設備及功能，培養學員觀察體驗的覺知並進行影視製作。

單元四：AR實作與影片拍攝（3時數）將敘事、影視製作及擴增實境技術結合，使用世新大學攝影棚進行模擬情境拍攝作業，透過後製將AR技術融入團隊作品，若無攝影棚可視需求調整錄影場地，若需後製合成，可購買綠色海報紙拼成一個大型綠幕，以利後續後製作。

課程規劃場域洽談本模組單元四「AR實作與影片拍攝」為實境拍攝體驗教學，需提前確認適合的時段及場域，經討論後將使用世新大學攝影棚作為實境拍攝場域。

學生成果評量方式本模組之成果評量為學生組隊提出企劃書，透過情境分析、行銷策略、實境拍攝及後製整合能力創造出擴增實境之應用作品，並透過評審團從內容適切性、技術可行性、創意性、報告表達及團隊精神展現等項目提供回饋。

教學師資及人員授課教師：02位

擔任課程規劃、教學活動設計、授課及引導討論；授課教師分為擴增實境介紹與影片製作各一位。

教學助理：10位

協助課程規劃三位、課程活動期間，全數投入體驗擴增實境顯示器及相關軟硬體教學，負責團隊輔導及團隊聯繫等工作。

評

審：04位

針對團隊之成果，提供專業建議及輔導，建議由不同領域背景組成，例如影視、設計、資訊、媒體等等。

工作人員：07位

協助課程攝影紀錄兩位、體驗穿戴式裝置及相關軟硬體教學，負責團隊輔導。

實施步驟及內容單元規劃 1.5 HR

1.5 HR

3 HR

擴增實境的應用

擴增實境的實作

錄影攝製與影視製作

AR實作與影片拍攝

單元一

單元二

單元三

單元四

本課程為技術模組，透過雙導師引導，促進團隊跨領域合作、討論及解決問題，並透過實境場域進行AR之模擬實作及應用。課程包含四個單元，以T型工作坊的雙教師協同教學形式，交融運⽤講授法、體驗式教學法、討論法、合作學習等教學⽅法。

單元一：擴增實境的應用教學方法講授法，由教師先以簡報⽅式，概述本課程的目標、主軸，講授虛擬實境系統特徵及AR定義概念及應用等知識，建⽴基本的專業內涵。

目標建立擴增實境之基本知識概念及應用發展。

教學內容虛擬實境(Virtual Reality)

時間 2 HR

環境，是利用電腦模擬，產生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關於視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以即時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行複雜的運算，將精確的三維世界影像傳回產生臨場感。該技術整合了電腦圖形、電腦仿真、人工智慧、感應、顯示及網路並列處理等技術的最新發展成果，是一種由電腦技術輔助生成的高技術模擬系統。

場地電腦教室

器材投影機、麥克風

虛擬實境系統特徵技術角度來看有三個「I」基本特徵 immersion-interactionimagination 沉浸-互動-構想強調虛擬系統中的人的主導作用。以前只能從電腦系統外觀測處理結果，現在能夠沉浸到電腦系統所建立的環境中，過去只能用鍵盤、滑鼠與計算環境中單維度的數字資訊發生作用，到現在能夠用多種感測器與多維度資訊的環境進行互動。過去只能以定量計算為主的結果中，啟發從而加深對事物的認識，到現今可以從定性和定量整合的環境中，得到感知和理性的認識。

(Milgram's Reality-Virtuality Continuum)。將真實環境和虛擬環境分別作為連續系統的兩端，位於它們中間的部分被稱為「混合實境(Mixed Reality)」。其中靠近真實環境的是擴增實境(Augmented Reality)，靠近虛擬環境的則是擴增虛境 (Augmented Virtuality)。

擴增實境的應用

AR的基本概念一種實地即時計算攝影機影像的位置及角度，並加上相對映的圖像技術，這種技術的目標是在螢幕上，將虛擬世界套用在現實世界並進行互動。隨著隨身電子產品運算能力提升，預期擴增實境的用途將會越來越廣。

擴增實境的定義 1994年保羅·米爾格拉姆(Paul Milgram)和岸野文郎(Fumio Kishino)提出的現實-虛擬連續性

專用顯示器

目標實際體驗擴增實境之顯示器，以體認擴增實境對日常生活的影響。時間 2 HR 場地 M306 電腦教室

單元二：擴增實境的體驗

教學方法體驗式教學法、講授法。請學員體驗3D擴增實境 App互動書及3D虛擬實境眼鏡Google Cardboard，讓感官直接有效性的模擬感受，透過主動參與體驗了解擴增實境對於生活的改變性及影響性，並藉由體驗的結果，增加學員對於AR應用的聯結、累積與建構，再由教師實境模擬AR之生活應用範例。

教學內容擴增實境代表作

器材投影機、麥克風

擴增實境應用

擴增實境應用愛爾蘭Project Esper AR App AR解剖的App，揮揮手就能學人體結構解剖學，可能是難以展現的一堂課，來自愛爾蘭的3D4Medical公司推出一款AR App計畫「Project Esper」，使用者可以透過手勢互動，就能觀察與學習人體的器官構造。

參考網址： https://3d4medical.com/lab

擴增實境應用 Froggipedia App 觀察青蛙生長與解剖的App，不需要傷害青蛙，就能了解青蛙的結構，其中包含生命週期、擴增實境觀察、解剖觀察等功能。

參考網址： https://itunes.apple.com/us/app/froggipedia/id1348306157?mt =8

擴增實境應用美麗人身Lite App 穿在時尚模特兒身上的衣服每件都好看，穿在自己身上是什麼樣子呢？透過內建的模版衣服與鞋子套件等等，輕鬆穿上身。

參考網址： https://itunes.apple.com/tw/app/fashionmax/id961962896?mt=8

顯示器之說明及使用虛擬實境眼鏡

Google Cardboard是個簡易型的3D虛擬實境眼鏡，只需簡單用紙板組裝，搭配Android 手機與相容的App就能打造3D 虛擬實境體驗，實際配戴雙眼觀看的效果就會像是右圖的原理，透過分割手機螢幕與配合鏡片，讓人雙眼接收影像達成 3D效果，同時配合陀螺儀與磁鐵配件，做到體感的互動感受。

說明虛擬實境體驗裝置時，首先由教師示範穿戴的步驟及方式，再選取一名學員體驗虛擬眼鏡，最後以小組為單位，請助教協助學員穿戴裝置體驗。

單元三：錄影攝製與影視製作教學方法講授法，由教師先以簡報⽅式引言本課程的目標、主軸，重點認識攝影專業設備、功能及道具，讓學員理解視覺運作的原理，培養學員透過觀察力紀錄生活，透過團隊交流互動急輔導，引導學員將「敘事」理念融入攝製及創新設計方案，增加美學價值。

教學內容隨手哪些器材可以錄影？

目標認識攝影專業設備及功能，培養學員觀察體驗的能力。時間 3 HR

單眼相機微單 FULL HD錄影畫質的類單眼相機 FULL HD錄影畫質的傻瓜相機(DC) FULL HD錄影畫質的手機其他業餘或專業型攝影機 FULL HD vs 2K

場地 M305 課程教室 M306 電腦教室

器材投影機、麥克風單眼、打板器

鏡頭語言大特寫(Extreme Close Up, ECU) ● 細部特寫 ● 表現人物的細微表現與內心狀態 ● 有壓迫、緊張、內心層面的感受特寫( Close Up, CU) ● 以人像為例，約為肩部以上之臉部 ● 強調臉部表情或肢體動作 ● 有壓迫、緊張、內心層面的感受中景(Medium Shot, MS) ● 以人像為例，約為膝蓋或腰部以上 ● 一般狀況為此SIZE 全景(Full Shot, FS) ● 以人像為例，約為全身或大於全身 ● 多半為交代人物與場景或其他人物之間關係使用遠景(Long Shot, LS) ● 指拍攝該場景的寬廣畫面 ● 多半為轉場時為交代該場之環境背景使用 ● 或是”確定鏡頭“使用

大遠景(Extreme Long Shot, ELS) ● 指拍攝該場景的超大寬廣畫面，如高樓的遠眺拍出整個北市 ● 多半為轉場時為交代該場之環境背景使用仰角鏡頭 ● 以低角度仰角拍攝物體 ● 強化被攝物的尊崇與至高感，如拍攝皇帝俯角鏡頭 ● 以高角度俯角拍攝物體 ● 強化被攝物的卑微與弱小，如拍攝乞丐拉近(Zoom In, ZI) ● 運用變焦鏡頭拉遠(Zoom Out, ZO) ● 運用變焦鏡頭 ● 將鏡頭從近小zoom out至遠大(望遠推到廣角) ● 被攝物由大變小 ● 通常表現於內心戲，帶領觀眾漸漸進出演員內心，進入整個大環境或周遭人事之間 ● 快速zoom out有帶領觀眾 “了解人物與環境關係”的意涵，如早期武打片

移動鏡頭─Dolly ● 攝影機腳架上裝輪子，或是放在軌道平台上，將攝影機向拍攝方向推進或拉遠 ● 分為”Dolly In”和” Dolly Out” ● Dolly與zoom的差別， dolly不至於改變景深，比較像肉眼的感受，zoom會改變景深，比較有視覺的警覺感受

垂直搖攝(Tilt) ● 攝影機腳架不動，栓開雲台上的旋鈕，攝影機上下垂直搖動拍攝 ● 分為”Tilt Up”和”Tilt Down” ● 例如拍攝大樓的高聳、或是男人打量女人的主觀鏡頭移動鏡頭─Truck ● 攝影機腳架上裝輪子，或是放在軌道平台上，將攝影機左移或右移或以弧型方式移動(arc) ● 通常是橫移跟隨演員或是帶領觀眾進入另一個空間 ● 攝影師也可以利用”steadicam”來做所有移動鏡頭動作

水平搖攝(Pan) ● 攝影機腳架不動，栓開雲台上的旋鈕，攝影機左右平行搖動拍攝 ● 分為”Pan Right” 和”Pan Left” ● 人物走動時做常使用的跟拍方式 ● 或是帶領觀眾去看演員關注的地方、事情即將發生的地方

單元四：AR實作與影片拍攝教學方法目標透過實作，學習敘事、影視製作及擴增實境技術結合支運用時間 2 HR 場地 T201 攝影棚 M306 電腦教室

器材投影機、麥克風

體驗式教學法、討論法、合作學習法。本單元以團隊分組進行，針對作品進行企劃敘事、情境分析及創意內容等跨域討論，並於攝影棚進行情境拍攝體驗、操作，再由教師、助教輔導團隊將擴增實境技術結合於團隊作品，強化人機之間的互動性。

教學方法步驟一：開啟Aurasma，並點選左上的頭像，登入帳戶或註冊帳戶。

步驟二：點選「+」開始製作，會出現又塗紅框的畫面，要辨識的物件放置在中間九宮格內，上方紅黃綠，代表辨識程度，綠色代表最好。

實際案例「AR生活X擴增實境工作坊」學生成果花絮

學生成果花絮

學生成果花絮 105學年度世新大學數媒系畢業專題製作傑出作品： Sassa是一款繪本結合AR（擴增實境）再融合手機遊戲的作品。玩家可透過遊戲去體驗小女孩的冒險故事，其中繪本穿插AR讓讀者有小小互動，而根據遊戲結果不同則會發展出不同的劇情走向。

Sassa的介紹與粉絲專頁 https://www.facebook.com/Sassa2016/

建議及注意事項本模組教材移轉請參考教育部補助105年度智慧生活人才整合性人才培育計畫「智齡聯盟」穿戴式裝置模組實作手冊單元

名稱

網址

Microsoft HoloLens

https://www.youtube.com/watch?v=qym1 1JnFQBM

固力果

https://www.youtube.com/watch?v=XtVTr xk3kpw

IKEA AR

https://www.youtube.com/watch?v=vDNz TasuYEw

央視2015年春晚吉祥物陽陽

https://www.youtube.com/watch?v=FQHS apK1N8Y

哇！恐龍跑出來了

https://www.youtube.com/watch?v=R2lu1 Bx9k_0

侏羅紀世界

https://www.youtube.com/watch?v=V8KS qaZ4SIQ

哇！太陽跑出來了

https://www.youtube.com/watch?v=CMbx m5CxrNI

湯瑪士小火車

https://www.youtube.com/watch?v=swwt GM8VJcw

官方DEMO影片

https://www.youtube.com/watch?v=GBKyhSedg8&list=PL79pglYUAkfCqBllNzothlkrS1U fGog4E

官方Aurasma網站版教學影片

https://www.youtube.com/watch?v=5jnQ CkOA-do

擴增實境的實作

AR實作與影片拍攝

模組開發與應用年教材應用本課程教材應用於下列演講與課程，獲得相當多的迴響，其中包括：臺北醫學大學教師成長社群演講肝病防治基金會演講德明財經科技大學資訊管理系碩士班專題演講德明財經科技大學會計資訊系演講世新大學產業碩士專班世新大學資訊管理系電腦與資訊科技世新大學數位多媒體設計系計算機概論世新大學數位多媒體設計系虛擬實境與擴增實境台北市東鴻扶輪社 106學年度國立臺北商業大學國中技職類科多媒體應用體驗學習營中國文化大學機械學系中國文化大學資訊工程學系中國文化大學教學資源中心新光醫院25週年慶暨第17屆藥劑部學術研討會-雲端科技應用於教學工作坊臺灣藥事論壇「藥事人員線上繼續教育」

Note

智齡聯盟課程模組系列

擴增實境模組開發教師：陳俊廷助理教授（世新大學數媒系）閔其慰兼任講師（世新大學廣電系）開發學校：世新大學原屬課程：電腦與資訊科技內容編輯：陳俊廷助理教授（世新大學數媒系）閔其慰兼任講師（世新大學廣電系）陳育亮教授

（世新大學資管系）

版面設計：楊哲玟 (臺大土木工程學系) 排版格式：林喬茵 (臺灣大學智活中心) 開發時間/版本：105年1月31日初版 106年7月31日優化版 108年1月7日優化2版計畫名稱：智齡聯盟計畫網站：www.t-edu.tw 計畫主持人：劉佩玲特聘教授（臺大智活中心）共同主持人：毛慧芬副教授（臺大職能治療系）協同主持人：陳育亮教授

（世新大學資管系）

指導單位：教育部智慧生活整合性人才培育計畫執行單位：臺灣大學智慧生活整合與創新研究中心 106臺北市羅斯福路四段一號聯絡資訊：(02)3366-3366 分機55201 silverstaff@caece.net 本教材內容採用創用CC，「姓名標示-非商業性-相同方式分享」3.0台灣授權條款。