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把駕訓班搬回家! 中山大學師生打造擬真駕駛訓練器

發佈日期: 2022-09-05
不用到駕訓班風吹日曬,在家也能學開車!?體感科技風潮席捲全球,國立中山大學聯手全球體感娛樂設備龍頭智崴集團成立「多維度體感實驗室」推動跨領域人才培育,電機工程學系師生運用虛擬實境科技與3D遊戲基礎軟體,建構擬真駕駛訓練機和音準練習器,前者百分百還原駕訓班細節,彷彿身歷其境。

「啊,又撞到了!」遊戲開始,玩家化身駕駛,手握方向盤、腳踩油門煞車、D檔前行,依序完成路邊停車、倒車入庫、S形彎道、上下坡等關卡,也要停等紅綠燈、平交道停看聽,與駕訓路線別無二致,更如真實考試一般,滿70分才能順利「考取駕照」。

電機系碩二生王奕翔表示,他在駕訓班練習過程中,發想近年有愈來愈多用來訓練飛行員和賽車手的飛行和賽車模擬器,不只能在舒適環境進行基礎訓練,也能避免在不熟練的過程中操作不當而暴衝,減少真實傷害,因此與同學組隊研究,耗時半年透過遊戲製作軟體unity 3D建構遊戲。

「為了擬真場景,我們去駕訓班實際考察」,王奕翔表示,團隊仿照真實路線圖換算比例尺,路寬3.2公尺換算成25格座標,遵循應考核心項目扣分,如路邊停車為扣16分且只扣一次,闖紅燈者扣32分等。車輛則使用現成3D模型,自行設計汽車性能,並考量遊戲是第一人稱視角,製作3個後照鏡,並使用照相機產生鏡相相反的視角,達成後視鏡的影像效果。

王奕翔說,最困難的部分是調整車輛的轉向與加速能力,讓駕駛體驗更貼近現實,避免煞車不靈敏或急速煞停。不過因預算有限,使用的市售賽車遊戲方向盤轉0.5圈約等同汽車方向盤轉1.5圈,手感有差,視角上需用方向盤上的方向鍵或者頭盔轉動,較為受限。他指出,未來可新增路駕情境,模擬更多突發狀況,更加實用有趣,也有機會幫助駕訓班成本減少、增加訓練人數,還可以將系統與真車進行連結,使用攝影機和其他感測器,使駕駛可以遠端對車子進行控制,可以應用到運送危險物品等,減少駕駛風險。

此外,已畢業的電機系碩士班學生還設計出一款小遊戲「音準練習器」,遊戲呈現惡龍正在追逐玩家,為了戰勝惡龍,玩家要對麥克風唱出樂譜,音準有在預設範圍內,就能成功對惡龍發出攻擊光波,若走音,則惡龍會吐出烈火攻擊,直到一方血條歸零。

碩二生趙晨皓表示,其理念是將兒童學音樂過程中枯燥乏味的爬音階練習,透過這款小遊戲的,希望讓練習音準的過程更有趣。其設計原理是使用unity與麥克風連接,收到聲音後,利用快速傅立葉變換的演算法,過濾出需要的頻率區間,並透過音波最大振幅區域的頻率換算音階,在濾波器的設計上需反覆調整與改良,才能做到只消除雜音並正確判讀人聲音階。趙晨皓表示,未來希望能增加音階範圍與歌曲數量,讓遊戲互動性更高。

電機系副教授邱日清表示,新型態體驗經濟引領著龐大商機,成為各界爭相投入的新領域新藍海,整合AR(擴增實境)、VR(虛擬實境)、MR(混合實境)等創新應用導入教育、醫療、博物館等不同領域,他也開設「多維度媒體實務」課程,以專題引導方式幫助學生建立基礎知識背景,並每學期帶領學生前往智崴集團觀摩,上述的例子,就是學生精彩的研究與專題成果。
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