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利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

2019年12月18日,靜宇國際參加行政院環境保護署毒物及化學物質局主辦的「2019大專院校毒化災防制教育」推廣活動,活動過程中看到了一項有趣創新的『實驗室VR體驗』攤位,讓小編我忍不住跑去體驗了解這個新奇的體驗方式,經過工程師講解後,才知道原來這個新穎的教育內容是利用五台相機取得學校實驗室的空間資料,並模擬真實實驗室場景及教室實驗室器具,可以先讓學生利用VR體驗在實驗室模擬走動並可以讓學生了解實驗室的危險之處,等到要真實進入實驗室教育時,可以真正防制實驗毒物與危險發生 👏 👏 👏。

上圖為在國立台灣大學所舉辦的大專院校毒化災防制年終成果發表會會場。

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

參加過程中小編看到了這個有趣又好玩的創新教育VR體驗,立刻跑過去了解體驗 🏃‍♀️✨。

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

好奇的小編被螢幕內模擬非常精細的畫面所吸引,並好奇的聽了工程師講解👀。

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

原來!聽工程師講解才知道這些模擬場景及內部器具展示是利用『實景3D建模技術』這是一門不用學3D建模!那為什麼不需要用3D建模是一項偉大的工程呢?我們先來了解一下傳統

製作3D建模會遇到哪些問題吧!👇👇

傳統作業上,若需要製作一個3D的真實場景或物件,然後將其製作成VR的環境,面臨到的問題:
  1. 製作者要有深厚的3D建模技能,且有多年美學經驗。

  2. 到現場對於現況僅能拍攝三視圖,對於現場的布局,物件或場景的尺寸和材質很難一次紀錄,甚至必需多次來回觀看。

  3. 從無到有,耗費大量時間和人力成本,去手工畫3D模型還有材質貼圖,尺寸也抓不準,通常是抓一個大概的比例而已。

  4. VR程式目前一般都需要會遊戲引擎程式操作的人,才能將3D場景導入並且編輯程式,寫出VR內需要的功能。

  5. 實景模型作出來的場景,是3D的高密度及高面數三角網格,這樣的模型訊息量太大,沒有辦法直接匯入到遊戲引擎中。

所以這次看到的內容完全不需要一個懂得3D建模者也能快速在一週內完成實景模型!

那麼本次要快速製作實景模型有哪些步驟呢?
利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育
  1. 外業拍照:選定好欲建立3D的外業環境,室外環境取樣需帶無人機及地面拍照取樣系統,室內環境取樣 則僅帶地面拍照取樣系統即可。

  2. 電腦建模:利用商業軟體,將外部的拍照匯入後,幾個步驟的操作,即可讓電腦將實景3D模型解算出來。

  3. 匯入遊戲引擎製作:打開遊戲引擎軟體,利用本次開發的插件軟體,讀取已製作好的電腦實景模型,軟體會將電腦模型拆解及優化,因此可以一鍵讀入大量面數的電腦實景模型。

  4. 導出VR環境:根據本次開發的插件引導和操作,使用者可自行導出VR程式,使用者不需要會遊戲引擎的任何程式或操作技巧。

  5. 使用者VR體驗:利用HTC的Vive pro無線式VR頭盔,使用者戴著頭盔即可進到3D的外部真實場景,並使用插件已作好的VR功能,在3D場景內移動和測量和討論。

最終,工程師與我們分享了製作這套系統的出發點,主要希望達成以下幾個目標:
  1. 不需要學習3D建模技能。

  2. 可以快速地將外部場景3D數字化,帶回室內,減少外業的風險,節省了時間和人力。

  3. 不需要學習任何遊戲引擎的程式或編程技巧,即可自己將3D模型導入VR內,並可進去運用各種功能。

  4. 解決了實景模型高面數網格無法直接導入遊戲引擎的問題。


上述僅利用拍照即可獲得現場3D模型的資訊,包括了場景的布局、配置、尺寸和材質貼圖等資訊,快速且高效的將真實場景數字化,但需要高密度和高重疊的拍照,以及必要的訓練、技巧和經驗才行。 🤙 🤙 🤙

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

以上圖為例,這是淡水前英國領事館實景建模範例(有材質),非常細緻且逼真! 🤠 💯

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

而在進入實驗室VR模擬的開始,戴上VR眼鏡進入『虛擬實驗室』世界,這是建立一個虛擬的3D的空間,利用VR頭盔將人帶入其中,因為是1:1的尺寸以及可以全3D的走動及觀看,讓人有身歷其境的感受。

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育
利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

此外,體驗者還可以更3D的場景或物件進行互動,因此用來教育訓練或上課教學,都是一門很實用的技術。👍👍

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

上圖範例,在教學上當學生先利用VR實境體驗,老師可以提醒學生何者是危險地帶需要注意安全,讓學生到真實實驗室時可以真正落實防制危險發生~ 👩‍🏫 👨‍🔬 ⭕ ❌!

利用虛擬實境體驗落實毒化災防制教育

這個體驗不僅可以模擬實驗室,還有另外一個很厲害的功能,它可以利用VR手把真實測量教室內的實際尺寸,取得現場空間資料,不管是物體還是空間測量都可以!測量尺寸可以精細到誤差值只有MM等級。小編對這個功能真的是超驚呼的!以下影片為工程師介紹過程👍👍👍

📖 對於需要真實場景的樣貌及尺寸,帶回室內來作分析、調查、管理及設計的相關科系,都可能需要這樣的系統或技能, 相關適合領域如下:
  1. 都市計劃與開發管理學系

  2. 建築及都市設計學系

  3. 景觀學系

  4. 資訊傳播學系

  5. 園藝暨生物技術學系

  6. 動物科學系

  7. 森林暨自然保育學系

  8. 土地資源學系

  9. 地質學系

  10. 地理學系


*各大專院校、高中職 如有相關需求,歡迎來信或來電與我們聯絡唷:)

TEL:02-7736-2846


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