虛擬生理監測系統之研究

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姓名

余振賢(Chen-Hsien Yu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

虛擬生理監測系統之研究

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摘要(中)

摘要
本研究運用虛擬實境技術，發展於個人電腦環境操作之虛擬生理監測系統。操作者可藉由虛擬實境場景之動畫及程式中之訊息提示，來學習整個生理監測系統安裝的流程與注意事項。程式並於操作過程中，詳細記錄操作者之操作過程，以作為往後學習評量與系統改進之參考依據。本研究之內容主要可分為系統開發與系統驗證二部份。
生理監測教學系統及生理監測測驗系統之開發方面，本研究主要是利用虛擬實境模型化語言（Virtual Reality Modeling Language，簡稱VRML）來建立整個生理監測安裝場景。以Visual C++程式開發程式及操作介面，並擷取操作者操作過程之動作，對場景作適當的改變，以達到與使用者互動的效果，並對系統做不同的訊息提示設定，以建立最佳的模擬安裝環境。對於生理監測系統之應用，本研究融合生理監測技術及音樂治療之概念，開發了音樂治療系統，此音樂治療系統之功能除了播放音樂及影片之基本功能外，還可於受測者進行音樂治療時，監測受測者之生理訊號反應並儲存，醫師可利用儲存之生理訊號，分析受測者之生理狀態。
在系統驗證方面，本研究對系統共進行三項驗證，分別是學習性分析、信度分析及評估最佳之訊息組合。經由學習性實驗可得到操作者的學習曲線及穩定操作系統前所需之練習次數。而利用信度實驗與學習性實驗之實驗數據，經由統計分析比對後，可驗證系統是否具有信度。訊息回饋實驗之目的，在於利用操作者於不同訊息提示條件下之操作時間及錯誤次數，經由統計分析的方式，評估在何種訊息提示條件下，為最佳之學習環境。
本研究以虛擬實境之技術，開發了虛擬生理監測系統，內容包括了多種生理監測模式，以取代傳統觀看操作手冊之學習方式，且經由學習性及信度實驗，驗證系統具有學習性及信度。另外本研究開發了聲音、文字及場景提示，並經由統計分析得知，於三種訊息提示同時存在之條件下，為最佳之學習環境。

關鍵字(中)

★ 虛擬實境
★ 生理監測

關鍵字(英)

★ Virtual Reality
★ BioFeedback

論文目次

總目錄
誌謝 I
摘要 II
總目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究內容 1
1-4 研究步驟 2
1-5 研究方法 2
1-6 論文架構 2
第二章文獻回顧 4
2-1 虛擬實驗室及虛擬儀器 4
2-2 生理監測 9
2-3 音樂治療 12
2-4 系統評估 14
第三章系統規劃與開發 15
3-1 系統功能與規格 15
3-1-1 系統功能 15
3-1-2 系統規格 15
3-2 系統之軟硬體規劃 15
3-2-1 系統之硬體規劃 16
3-2-2 系統之軟體規劃 18
3-2-3 虛擬實境系統 21
3-3 虛擬實境場景開發 22
3-3-1 開發工具 22
3-3-2 場景內容 23
3-4 程式開發 23
3-5 系統操作流程 24
3-5-1 生理監測教學系統操作畫面 24
3-5-2 生理監測測驗系統操作畫面 30
3-5-3 音樂治療系統操作畫面 33
第四章學習性及信度實驗 34
4-1 學習性實驗 34
4-1-1 實驗規劃 34
4-1-2 實驗結果 35
4-1-3 結果討論 36
4-2 信度實驗 41
4-2-1 實驗規劃 41
4-2-2 實驗結果 42
4-2-3 結果討論 45
第五章訊息回饋實驗 49
5-1 訊息回饋實驗之實驗規劃 49
5-2 訊息回饋實驗之結果與討論 51
5-2-1 訊息提示對操作時間之影響 51
5-2-2 訊息提示對錯誤次數之影響 53
5-2-3 各種訊息提示組合對操作時間之影響 55
5-2-4 各種訊息提示組合對錯誤次數之影響 56
5-2-5 操作者滿意度問卷分析 57
第六章生理監測系統於音樂治療之應用 59
6-1 音樂治療 59
6-1-1 音樂治療之起源 59
6-1-2 音樂治療之定義 60
6-1-3 音樂治療之過程 60
6-1-4 音樂治療於台灣之發展現況 63
6-3 生理訊號實驗之實驗規劃 64
6-4 生理訊號實驗之結果與討論 65
第七章結論與未來發展建議 68
7-1 結論 68
7-1-1 模擬系統開發 68
7-1-2 系統評估 69
7-2 未來發展建議 70
參考文獻 71
附錄A 受測者基本資料 78
附錄B 學習性實驗滿意度問卷 80
附錄C 信度實驗滿意度問卷 82
附錄D 訊息回饋實驗滿意度問卷 84

參考文獻

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指導教授

董基良(Ji-Liang Doong)

審核日期

2003-7-1

推文