出版年度：111

論文名稱：3D地圖式擴增實境研究－以醫院導航、歷史文化場域、智慧生產線為例

研究生：蕭偉廷　　　指導教授：吳彥良

論文簡介：

　　隨著元宇宙的熱潮，AR與 VR 再次受到大眾的關注，激起相關產業與學術單位投入AR/VR的開發與研究。目前對於AR應用的開發已推出不少工具，其中定位技術的已經常見的圖像式定位發展到可辨識現實環境進行定位的「3D地圖式定位技術」，而「3D 地圖式定位技術」這個新穎的技術在應用才動開始起步，當要開發「3D地圖式定位技術」相關的AR 應用時，該如何從不同優缺點的開發工具之中，快速選擇到最適合的開發工具？且在沒有開發「3D地圖式定位技術」 4的經驗下，如何避免或解決將會面臨到 的問題？因此本研究目標是分析整理現有的「3D 地圖式定位技術」開發工具，進而比較各自的優缺點，並以實作三個不同性質的案例作為前車之鑑，提供未來學者與研究者進行相關研究時的參考。 本研究首先探討具有「3D地圖式定位技術」且支援 Unity 作為開發引擎的四個開發工具 Vuforia、Wikitude、Spatial Anchor 與 ARWayKit 的開發流程後，以「3D 定位地圖建構方式」、「3D 定位地圖存放位置」與「AR 內容編輯處」三項重點分析四個開發工具，透過分析結果進行四個開發工具的優缺點比較，最終選定 Vuforia 作為下一階段案例實作的主要開發工具。選定開發工具後，開始進行三項實作案例的實作，三項案例分別為：代表歷史文化場域旅遊導覽的「光復新村 AR」；代表智慧生產線應用的「製鞋智動化 AR資訊應用」；代表醫院（室內）導航的「中山醫院院內導航 APP」，透過開發三個案例的質作經驗與結果測試之後，可得知 3D地圖式 AR 定位技術適用於室內或者小範圍的AR體驗，其定位效果佳，且使用者無需尋找特定的圖像，僅需透過行動裝置的攝影鏡頭環繞周圍的實體環境，就可開始使用 AR 服務，但在「光復新村AR」的案例之下，户外的大範圍旅遊導覽使用 Vuforia Area Target 則會因為3D 定位地圖拼接、現場環境光源與未保持定位的情況下設備持續移動，造成AR內容定位產生偏移的問題，且在 Vuforia的運作機制之下，3D定位地圖存放在手機本地端進而衍生出的APP 容量較大的顧慮。 最後則提出「AR 內容定位偏移」與「APP 容量較大」兩項問題的建議解決方法。在大範圍的環境下使用手機裝置製作3D 定位地圖，會遇到單個3D 定位地圖容量限制的問題，因此只能針對重點區域（如光復新村 AR中的導覽點）製作3D定位地圖，並利用對位拼接的方式將各個3D定位地圖合併，拼接過程中便有可能產生偏差，因此提出使用專業的3D掃描儀器，將鳖個環境建置成一張3D 定位地圖，便可以避免拼接時而產生的誤差。而「APP 容量較大」的問題便是由APP之中的3D 定位地圖與 AR 內容的容量堆積而成，遵循 Vuforia Area Target3D 定位地圖必須儲存在APP之中的規則，在此提出將 AR 虛擬內容雲端化的解決方法，此方法可以透過雲端儲存資料的方式，將所有AR的虛擬內容移出 APP，在需要時利用下載與載入將AR虛擬內容顯示出來。