TW201620479A

TW201620479A - 視覺化之協調能力訓練方法、裝置及程式產品

Info

Publication number: TW201620479A
Application number: TW103141645A
Authority: TW
Inventors: Chien-Hsu Chen; Kuo-Ping Chang; Lien-Ya Lin; Fong-Gong Wu; Yu-Hsin Hung
Original assignee: Univ Nat Cheng Kung
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2016-06-16
Also published as: TWI554267B

Abstract

本發明係一種視覺化之協調能力訓練方法、裝置及程式產品，係透過擴增實境的互動遊戲，來訓練使用者之空間視覺化能力。首先利用一攝影單元拍攝一第一操控件，在該第一操控件的不同方位上各有不同圖像之一第一標記，根據該第一標記在一顯示單元上顯示一第一物件；再由一處理單元設定該第一物件之一特定型態；之後使用者將該第一操控件旋轉至不同方位，使該第一物件根據不同方位的第一標記而隨之變化為不同的一控制型態；該處理單元會比對該控制型態與該特定型態是否相符，而輸出正確或錯誤之訊號，藉以訓練使用者之視覺化協調能力。

Description

視覺化之協調能力訓練方法、裝置及程式產品

本發明係關於一種視覺化之協調能力訓練方法、裝置及程式產品，特別是指利用擴增實境(AR)的互動遊戲來訓練使用者之空間視覺化能力者。

空間視覺化能力為一項重要的大腦認知能力，其有助於個體在環境中的方向感認知和個人定位。但隨著人類年紀增長，空間視覺化能力會退化，並影響尋路、閱讀地圖等日常生活的能力。

為了幫助高齡者維持其空間視覺化能力，延緩退化狀況，一般使其接受視覺化訓練，常見的是心智旋轉的測驗。所謂心智旋轉，是指個體在腦中將景物的空間關係做自動化旋轉的能力，例如一般人能夠利用平面地圖，以想像的方式於其中行進，並在轉彎處運用心智旋轉的能力，判斷應左轉或右轉。

傳統心智旋轉的測驗是要求受測者判斷左右兩個物件為相同的物件還是鏡射的物件，來測試及訓練其空間視覺化能力。但是，上述方式較為單調無趣。

本發明利用擴增實境(AR)的互動遊戲測試及訓練受測者之心智旋轉能力，提高受測者使用意願。

本發明是一種視覺化之協調能力訓練方法，包括下列步驟：

A.利用一攝影單元拍攝一第一操控件，在該第一操控件的不同方位上各有不同圖像之一第一標記，根據該第一標記在一顯示單元上顯示一第一物件；B.由一處理單元設定該第一物件之一特定型態；C.使用者將該第一操控件旋轉至不同方位，使該攝影單元拍攝不同方位的第一標記，該第一物件根據不同方位的第一標記而隨之變化為不同的一控制型態；D.當使用者認定該第一物件的控制型態與該特定型態相符時，輸入一確認訊號至該處理單元，該處理單元會比對二者是否相符，並輸出一正確或錯誤之訊號，藉以訓練使用者之視覺化協調能力。

進一步，該特定型態係指該第一物件在不同方位的型態；當該第一操控件旋轉至不同方位時，該控制型態係指該第一物件隨之旋轉至該方位，且該第一操控件為一六面體，並有六個不同圖像之第一標記，根據該六個不同圖像之第一標記分別控制該第一物件的六個轉度，包括X軸向之順時針及逆時針轉度、Y軸向之順時針及逆時針轉度、Z軸向之順時針及逆時針轉度。

進一步，在步驟A中，該攝影單元同時拍攝一第二操控件，該第二操控件上有一第二標記，並在步驟D中，當使用者認定該第一物件的控制型態與該特定型態相符時，遮蔽該第二操控件，使該攝影單元無法拍攝該第二操控件上的第二標記，藉以輸入該確認訊號。

進一步，在步驟A中，該攝影單元同時拍攝一第三操控件，該第三操控件上有一第三標記，根據該第三標記在該顯示單元上顯示一第二物件；在步驟B中，該處理單元透過該第二物件指示該第一物件之特定型態。

進一步，該第一物件係呈現立體俄羅斯方塊影像，該第二物件係具有一穿透孔之平板影像；該處理單元控制該穿透孔的形狀，藉以設定該第一物件之特定型態，該特定型態係指該第一物件可穿過該穿透孔的型態；該控制型態係指使用者將該第一操控件旋轉至不同方位，使該第一物件隨之旋轉角度，當使用者認定該第一物件旋轉角度後可穿過該穿透孔時，輸入該確認訊號，則該第一物件會掉落，當該第一物件確實穿過該穿透孔時，該處理單元輸出該正確之訊號，反之，則輸出該錯誤之訊號。

本發明再提出一種視覺化之協調能力訓練裝置，包括：

一第一操控件，在該第一操控件的不同方位上各有不同圖像之一第一標記；一攝影單元，用以拍攝該第一操控件上的第一標記；一處理單元，電性連接該攝影單元；一顯示單元，電性連接該處理單元。

該處理單元根據該第一標記在該顯示單元上顯示一第一物件，並設定該第一物件之一特定型態；藉由將該第一操控件旋轉至不同方位，使該攝影單元拍攝不同方位的第一標記，該第一物件根據不同方位的第一標記而隨之變化為不同的一控制型態；該處理單元會比對該控制型態與該特定型態二者是否相符，並輸出一正確或錯誤之訊號。

進一步，包括一第二操控件，該第二操控件上有一第二標記，該攝影單元同時拍攝該第二操控件上的第二標記，藉由遮蔽該第二操控件，使該攝影單元無法拍攝該第二操控件上的第二標記，藉以輸入一確認訊號，使該處理單元進行比對。

進一步，包括一第三操控件，該第三操控件上有一第三標記，該攝影單元同時拍攝該第三操控件的第三標記，該處理單元根據該第三標記在該顯示單元上顯示一第二物件，並透過該第二物件指示該第一物件之特定型態。

進一步，包括一控制平板，該控制平板上有一弧形凹槽及二缺槽，並以一透明球體包覆該第一操控件；該透明球體可旋轉的置於該弧形凹槽中，該第二操控件及第三操控件固定於該二缺槽中。

本發明再提出一種程式產品，具有一應用程式，該應用程式用以執行前述視覺化之協調能力訓練方法。

本發明的功效在於：

1.利用擴增實境的技術執行空間視覺化的訓練遊戲。擴增實境不僅具有高度互動性可增加訓練沉浸感，且根據現有文獻指出，其與現實空間疊合的特性可以有效建立正確的空間概念，對於空間視覺化能力的提升有顯著成效。

2.利用擴增實境的互動遊戲進行測試及訓練，可提高受測者之使用意願。

3.可以做遠端連線，醫護人員可直接得知受測者之受測結果。

4.本發明之程式產品的應用程式可下載至一般電腦、平板或其它智慧型手持裝置，增加使用上的普及性及便利性。

綜合上述技術特徵，本發明視覺化之協調能力訓練方法、裝置及程式產品的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請參閱第一圖所示，本實施例之裝置包括：

一第一操控件（１），在該第一操控件（１）的不同方位上各有不同圖像之一第一標記（１１），本實施例該第一操控件（１）為一六面體，並有六個不同圖像之第一標記（１１）；一第二操控件（２），該第二操控件（２）上有一第二標記（２１）；一第三操控件（３），該第三操控件（３）上有一第三標記（３１）；一攝影單元（４）；一處理單元（５），電性連接該攝影單元（４）；一顯示單元（６），電性連接該處理單元（５）。更包括一控制平板（７），該控制平板（７）上有一弧形凹槽（７１）及二缺槽（７２），並以一透明球體（８）包覆該第一操控件（１），該透明球體（８）可旋轉的置於該弧形凹槽（７１）中，該第二操控件（２）及第三操控件（３）固定於該二缺槽（７２）中。

本實施例之方法的步驟包括：

A.參閱第二圖及第三圖所示，利用擴增實境（ＡＲ）的技術，使該攝影單元（４）拍攝該第一操控件（１）的第一標記（１１）、該第二操控件（２）的第二標記（２１）以及該第三操控件（３）的第三標記（３１）。該處理單元（５）根據該第一標記（１１）在該顯示單元（６）上顯示一第一物件（Ａ），根據該第二標記（２１）在該顯示單元（６）上顯示一啟動物件（Ｂ），根據該第三標記（３１）在該顯示單元（６）上顯示一第二物件（Ｃ）；其中，該第一物件（Ａ）係呈現立體俄羅斯方塊影像，該第二物件（Ｃ）係具有一穿透孔（Ｃ１）之平板影像，且該第一物件（Ａ）位在該第二物件（Ｃ）的穿透孔（Ｃ１）正上方。

B.參閱第二圖及第三圖所示，由該處理單元（５）設定該第一物件（Ａ）之一特定型態，本實施例所述之特定型態係指該第一物件（Ａ）在不同方位的型態。並且該處理單元（５）是透過控制該穿透孔（Ｃ１）的形狀，藉以設定該第一物件（Ａ）之特定型態，亦即，當該第一物件（Ａ）可通過該穿透孔（Ｃ１）的方位，即為該該第一物件（Ａ）的特定型態。

C.參閱第二圖及第四圖所示，測驗開始時，受測者可將該第一操控件（１）旋轉至不同方位，使該攝影單元（４）拍攝不同方位的第一標記（１１），此時，該第一物件（Ａ）隨之旋轉至該方位。要說明的是，本實施例該第一操控件（１）為六面體，並具有六個不同圖像之第一標記（１１），因此本實施例係根據該六個不同圖像之第一標記（１１）分別控制該第一物件（Ａ）的六個轉度，包括X軸向之順時針及逆時針轉度、Y軸向之順時針及逆時針轉度、Z軸向之順時針及逆時針轉度，方便控制該第一物件（Ａ）之旋轉。其中，本實施例利用該透明球體（８）的設計，可輕易的在該控制平板（７）的弧形凹槽（７１）中旋轉，並同時帶動該第一操控件（１）隨之旋轉。

D.參閱第二圖及第五圖所示，當受測者判斷該第一物件（Ａ）旋轉後可通過該第二物件（Ｃ）的穿透孔（Ｃ１）時，停止旋轉該第一操控件（１），使該第一物件（Ａ）處於受測者屬意的一控制型態，之後，受測者可以手遮蔽該第二操控件（２），使該攝影單元（４）無法拍攝該第二操控件（２）上的第二標記（２１），藉以輸入一確認訊號至該處理單元（５），此時該處理單元（５）控制該顯示單元（６）顯示該啟動物件（Ｂ）被啟動。並且，該處理單元（５）接收該確認訊號後，亦即該啟動物件（Ｂ）被啟動後，控制該第一物件（Ａ）掉落。

參閱第六圖及第七圖所示，該處理單元（５）會比對該第一物件（Ａ）的特定型態與該控制型態是否相符。顯示於該顯示單元（６）的則是該第一物件（Ａ）是否能通過該第二物件（Ｃ）的穿透孔（Ｃ１）。當該第一物件（Ａ）確實穿過該穿透孔（Ｃ１）時，該處理單元（５）輸出一正確之訊號，並詢問受測者是否進行下一關卡，若受測者欲進行下一關卡，則重覆執行前述動作，反之則結束測試。當該第一物件（Ａ）無法穿過該穿透孔（Ｃ１）時，該處理單元（５）輸出一錯誤之訊號，並詢問受測者是否重新測試，若受測者欲重新測試，則重覆執行前述動作，反之則結束測試。

本發明藉由前述擴增實境的互動遊戲訓練使用者之視覺化協調能力，可提高使用者接受測式及訓練的興趣。

本實施例另提供一種程式產品，具有一應用程式，藉由在一般電腦、平板或其它智慧型手持裝置下載該應用程式，即可用以執行前述視覺化之協調能力訓練方法，增加使用上的普及性及便利性。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

（１）‧‧‧第一操控件
（１１）‧‧‧第一標記

（２）‧‧‧第二操控件
（２１）‧‧‧第二標記

（３）‧‧‧第三操控件
（３１）‧‧‧第三標記

（４）‧‧‧攝影單元

（５）‧‧‧處理單元

（６）‧‧‧顯示單元

（７）‧‧‧控制平板
（７１）‧‧‧弧形凹槽

（７２）‧‧‧缺槽

（８）‧‧‧透明球體

（Ａ）‧‧‧第一物件

（Ｂ）‧‧‧啟動物件

（Ｃ）‧‧‧第二物件
（Ｃ１）‧‧‧穿透孔

[第一圖]係為本發明裝置的立體外觀圖。

[第二圖]係為本發明方法的流程圖。

[第三圖]係為本發明裝置的使用狀態圖，示意開始遊戲的狀態。

[第四圖]係為本發明裝置的使用狀態圖，示意旋轉第一操控件以控制第一物件的控制型態的狀態。

[第五圖]係為本發明裝置的使用狀態圖，示意遮蔽第二操控件以輸入確認訊號，使第一物件掉落的狀態。

[第六圖]係為本發明裝置的使用狀態圖，示意第一物件正確的穿過第二物件的穿透孔的狀態。

[第七圖]係為本發明裝置的使用狀態圖，示意第一物件無法正確的穿過第二物件的穿透孔的狀態。

Claims

一種視覺化之協調能力訓練方法，包括下列步驟： A.利用一攝影單元拍攝一第一操控件，在該第一操控件的不同方位上各有不同圖像之一第一標記，根據該第一標記在一顯示單元上顯示一第一物件； B.由一處理單元設定該第一物件之一特定型態； C.使用者將該第一操控件旋轉至不同方位，使該攝影單元拍攝不同方位的第一標記，該第一物件根據不同方位的第一標記而隨之變化為不同的一控制型態； D.當使用者認定該第一物件的控制型態與該特定型態相符時，輸入一確認訊號至該處理單元，該處理單元會比對二者是否相符，並輸出一正確或錯誤之訊號，藉以訓練使用者之視覺化協調能力。
如申請專利範圍第1項所述之視覺化之協調能力訓練方法，其中該特定型態係指該第一物件在不同方位的型態；當該第一操控件旋轉至不同方位時，該控制型態係指該第一物件隨之旋轉至該方位，且該第一操控件為一六面體，並有六個不同圖像之第一標記，根據該六個不同圖像之第一標記分別控制該第一物件的六個轉度，包括X軸向之順時針及逆時針轉度、Y軸向之順時針及逆時針轉度、Z軸向之順時針及逆時針轉度。
如申請專利範圍第1項所述之視覺化之協調能力訓練方法，在步驟A中，該攝影單元同時拍攝一第二操控件，該第二操控件上有一第二標記，並在步驟D中，當使用者認定該第一物件的控制型態與該特定型態相符時，遮蔽該第二操控件，使該攝影單元無法拍攝該第二操控件上的第二標記，藉以輸入該確認訊號。
如申請專利範圍第1項所述之視覺化之協調能力訓練方法，在步驟A中，該攝影單元同時拍攝一第三操控件，該第三操控件上有一第三標記，根據該第三標記在該顯示單元上顯示一第二物件；在步驟B中，該處理單元透過該第二物件指示該第一物件之特定型態。
如申請專利範圍第4項所述之視覺化之協調能力訓練方法，其中，該第一物件係呈現立體俄羅斯方塊影像，該第二物件係具有一穿透孔之平板影像；該處理單元控制該穿透孔的形狀，藉以設定該第一物件之特定型態，該特定型態係指該第一物件可穿過該穿透孔的型態；該控制型態係指使用者將該第一操控件旋轉至不同方位，使該第一物件隨之旋轉角度，當使用者認定該第一物件旋轉角度後可穿過該穿透孔時，輸入該確認訊號，則該第一物件會掉落，當該第一物件確實穿過該穿透孔時，該處理單元輸出該正確之訊號，反之，則輸出該錯誤之訊號。
一種視覺化之協調能力訓練裝置，包括：一第一操控件，在該第一操控件的不同方位上各有不同圖像之一第一標記；一攝影單元，用以拍攝該第一操控件上的第一標記；一處理單元，電性連接該攝影單元，用以接收該第一標記；一顯示單元，電性連接該處理單元；該處理單元根據該第一標記在該顯示單元上顯示一第一物件，並設定該第一物件之一特定型態；藉由將該第一操控件旋轉至不同方位，使該攝影單元拍攝不同方位的第一標記，該第一物件根據不同方位的第一標記而隨之變化為不同的一控制型態；該處理單元會比對該控制型態與該特定型態二者是否相符，並輸出一正確或錯誤之訊號。
如申請專利範圍第6項所述之視覺化之協調能力訓練裝置，其中該特定型態係指該第一物件在不同方位的型態；當該第一操控件旋轉至不同方位時，該控制型態係指該第一物件隨之旋轉至該方位，且該第一操控件為一六面體，並有六個不同圖像之第一標記，根據該六個不同圖像之第一標記分別控制該第一物件的六個轉度，包括X軸向之順時針及逆時針轉度、Y軸向之順時針及逆時針轉度、Z軸向之順時針及逆時針轉度。
如申請專利範圍第7項所述之視覺化之協調能力訓練裝置，進一步包括一第二操控件，該第二操控件上有一第二標記，該攝影單元同時拍攝該第二操控件上的第二標記，藉由遮蔽該第二操控件，使該攝影單元無法拍攝該第二操控件上的第二標記，藉以輸入一確認訊號，使該處理單元進行比對。
如申請專利範圍第8項所述之視覺化之協調能力訓練裝置，進一步包括一第三操控件，該第三操控件上有一第三標記，該攝影單元同時拍攝該第三操控件的第三標記，該處理單元根據該第三標記在該顯示單元上顯示一第二物件，並透過該第二物件指示該第一物件之特定型態。
一種程式產品，具有一應用程式，該應用程式用以執行如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之視覺化之協調能力訓練方法。