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TW201935437A - 空間能力評測方法及系統 - Google Patents

空間能力評測方法及系統 Download PDF

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TW201935437A TW107104912A TW107104912A TW201935437A TW 201935437 A TW201935437 A TW 201935437A TW 107104912 A TW107104912 A TW 107104912A TW 107104912 A TW107104912 A TW 107104912A TW 201935437 A TW201935437 A TW 201935437A
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戴凱欣
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洪榮昭
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Abstract

一種空間能力評測方法，包含：一顯示單元顯示一評測介面，該評測介面包含一虛擬三維環境，該虛擬三維環境包含一第一直立面、一第二直立面、一水平面，及多個預定積木其中至少一者，該第一直立面具有一第一投影圖案，該第一投影圖案指示出一正確解答所相關的一虛擬物體於該第一直立面的投影；當一處理單元經由一輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的移動／轉動指令，該處理單元使該其中一預定積木於該虛擬空間中移動／轉動；及當該（等）預定積木的結構及位置相符於該正確解答，該顯示單元顯示一指示出答題正確的評測結果。

Description

空間能力評測方法及系統
本發明是有關於一種評測方法，特別是指一種用於評測空間能力的評測方法。本發明還有關於一種評測系統，特別是指一種用於評測空間能力的評測系統。
目前一般用於評測空間能力的測驗題，是題目內容提供一個物體的立體圖，請作答者畫出不同角度的投影視圖（例如前視圖、俯視圖、側視圖等）。
本案發明人遂思及，若能發展出一種新的利用電腦技術的評測方法，給定特定投影視圖，並讓作答者透過擺放、堆疊虛擬積木的方式作答對應於視圖的立體結構，將能讓使用者以動手操作的方式學習空間關係，從而提升作答者的空間能力、製圖能力及手眼協調性。
因此，本發明的目的，即在提供一種空間能力評測方法。
本發明的另一目的，在於提供一種空間能力評測系統。
於是，本發明空間能力評測方法，藉由一空間能力評測系統實施，該空間能力評測系統包含一顯示單元、一輸入單元，及一處理單元，該方法包含：該處理單元經由該顯示單元顯示一評測介面，該評測介面包含一虛擬三維環境，該虛擬三維環境包含一第一直立面、一第二直立面、一水平面，及多個預定積木的其中至少一者，該第一直立面、該第二直立面及該水平面彼此相互垂直並共同界定出一虛擬空間，該第一直立面具有一第一投影圖案，該第一投影圖案指示出一正確解答所相關的一虛擬物體在該虛擬空間中於該第一直立面的投影；當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的移動指令，該處理單元根據該移動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中移動；當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的轉動指令，該處理單元根據該轉動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中轉動；及當該處理單元判斷該虛擬三維環境所包含的該（等）預定積木的結構及位置相符於該正確解答，該處理單元經由該顯示單元顯示一指示出答題正確的評測結果。
在一些實施態樣中，該第二直立面具有一第二投影圖案，該第二投影圖案指示出該正確解答所相關的該虛擬物體在該虛擬空間中於該第二直立面的投影。
在一些實施態樣中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的選取指令，該處理單元根據該選取指令使該其中一預定積木出現在該虛擬空間中。
在一些實施態樣中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的回收指令，該處理單元根據該回收指令使該其中一預定積木不出現在該虛擬空間中。
在一些實施態樣中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一視角調整指令，該處理單元根據該視角調整指令調整該虛擬三維環境的視角。
在一些實施態樣中，該虛擬三維環境還包含一分佈於該第一直立面、該第二直立面及該水平面的格線。
本發明空間能力評測系統，包含一顯示單元、一輸入單元，及一處理單元。該處理單元電連接於該顯示單元及該輸入單元。
該處理單元經由該顯示單元顯示一評測介面，該評測介面包含一虛擬三維環境，該虛擬三維環境包含一第一直立面、一第二直立面、一水平面，及多個預定積木的其中至少一者，該第一直立面、該第二直立面及該水平面彼此相互垂直並共同界定出一虛擬空間，該第一直立面具有一第一投影圖案，該第一投影圖案指示出一正確解答所相關的一虛擬物體在該虛擬空間中於該第一直立面的投影。
當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的移動指令，該處理單元根據該移動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中移動。
當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的轉動指令，該處理單元根據該轉動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中轉動。
當該處理單元判斷該虛擬三維環境所包含的該（等）預定積木的結構及位置相符於該正確解答，該處理單元經由該顯示單元顯示一指示出答題正確的評測結果。
本發明的功效在於：讓作答者透過擺放、堆疊該（等）預定積木的方式作答對應於該第一投影圖案及該第二投影圖案的立體結構，能讓使用者以動手操作的方式學習空間關係，從而提升作答者的空間能力、製圖能力及手眼協調性。
參閱圖1與圖2，本發明空間能力評測方法的一實施例，藉由一空間能力評測系統100實施，該空間能力評測系統100包含一顯示單元1、一輸入單元2，及一電連接於該顯示單元1與該輸入單元2的處理單元3。該空間能力評測系統100在本實施例中為一平板電腦，但不以此為限，在其他實施態樣中，該空間能力評測也可以例如是一智慧型手機，或者，例如是一虛擬實境系統，包含頭戴式顯示器，並可搭配虛擬實境控制器、手套等實施。
參閱圖1、圖2及圖3，本發明空間能力評測方法的步驟首先如步驟S01所示，該處理單元3經由該顯示單元1顯示一評測介面4。該評測介面4包含一虛擬三維環境400及多個選鈕401~409（在圖3中僅顯示選鈕401及選鈕409，其餘選鈕402~408請參閱圖4~圖8）。該虛擬三維環境400包含一第一直立面41、一第二直立面42、一水平面43，及一分佈於該第一直立面41、該第二直立面42及該水平面43的格線46。該第一直立面41、該第二直立面42及該水平面43彼此相互垂直並共同界定出一虛擬空間44。該第一直立面41具有一第一投影圖案411。該第二直立面42具有一第二投影圖案421。該第一投影圖案411及該第二投影圖案421分別指示出一正確解答所相關的一虛擬物體在該虛擬空間44中於該第一直立面41及該第二直立面42的投影。
參閱圖1、圖2、圖4及圖5，接著，如步驟S02所示，該處理單元3判斷是否經由該輸入單元2接收到一相關於多個預定積木45其中一者的選取指令，若是，則執行步驟S03，若否，則執行步驟S04。
步驟S03是當該處理單元3經由該輸入單元2接收到相關於該等預定積木45其中一者的該選取指令，該處理單元3根據該選取指令使該其中一預定積木45出現在該虛擬空間44中。在本實施例中，作答者操作該輸入單元2產生該選取指令的方式，是透過點選如圖4所示的選鈕401以向右拉出包含多個選鈕402的選單，並透過點選其中一選鈕402選取該等預定積木45其中一者。被選取的該其中一預定積木45會如圖5所示出現在該虛擬空間44中。
參閱圖1、圖2及圖5，步驟S04是該處理單元3判斷是否經由該輸入單元2接收到一相關於該等預定積木45其中一者的回收指令，若是，則執行步驟S05，若否，則執行步驟S06。
步驟S05是當該處理單元3經由該輸入單元2接收到相關於該等預定積木45其中一者的該回收指令，該處理單元3根據該回收指令使該其中一預定積木45不出現在該虛擬空間44中。在本實施例中，作答者操作該輸入單元2產生該回收指令的方式，是透過點選如圖5所示的其中一預定積木45以產生相關於該其中一預定積木45的選鈕403、選鈕404及選鈕408，並透過點選選鈕403回收該其中一預定積木45，使該其中一預定積木45消失於該虛擬空間44。
步驟S06是該處理單元3判斷是否經由該輸入單元2接收到一相關於該等預定積木45其中一者的移動指令，若是，則執行步驟S07，若否，則執行步驟S08。
步驟S07是當該處理單元3經由該輸入單元2接收到相關於該等預定積木45其中一者的該移動指令，該處理單元3根據該移動指令使該其中一預定積木45於該虛擬空間44中移動。在本實施例中，作答者操作該輸入單元2產生該移動指令的方式，是透過拖曳其中一預定積木45以使該其中一預定積木45在平行於該水平面43的平面上進行二維的移動，此外，還透過縱向拖曳如圖5所示的選鈕408調整該其中一預定積木45在直立方向上的位置。在本實施例中，該預定積木45移動的最小單位距離是該格線46的一格之長度。
參閱圖1、圖2、圖5及圖6，步驟S08是該處理單元3判斷是否經由該輸入單元2接收到一相關於該等預定積木45其中一者的轉動指令，若是，則執行步驟S09，若否，則執行步驟S010。
步驟S09是當該處理單元3經由該輸入單元2接收到相關於該等預定積木45其中一者的該轉動指令，該處理單元3根據該轉動指令使該其中一預定積木45於該虛擬空間44中轉動。在本實施例中，作答者操作該輸入單元2產生該轉動指令的方式，是透過點選如圖5所示的選鈕404以產生如圖6所示的選鈕405、選鈕406及選鈕407，並透過點選鈕405、選鈕406或選鈕407使該其中一預定積木45繞X方向、Y方向或Z方向旋轉。在本實施例中，該預定積木45轉動的最小單位角度是90度。
參閱圖1、圖2、圖7及圖8，步驟S10是該處理單元3判斷是否經由該輸入單元2接收到一相關於該等預定積木45其中一者的視角調整指令，若是，則執行步驟S11，若否，則執行步驟S012。
步驟S11是當該處理單元3經由該輸入單元2接收到相關於該等預定積木45其中一者的該視角調整指令，該處理單元3根據該視角調整指令調整該虛擬三維環境400的視角。圖7及圖8分別顯示該虛擬三維環境400不同的兩個視角。
參閱圖1及圖2，步驟S12是該處理單元3判斷是否經由該輸入單元2接收到一提交指令，若否，則再次執行步驟S02，若是，則執行步驟S13。
步驟S13是該處理單元3經由該顯示單元1顯示一評測結果，且當該處理單元3判斷該虛擬三維環境400所包含的該（等）預定積木45的結構及位置相符於該正確解答，則所顯示的該評測結果指示出答題正確，當該處理單元3判斷該虛擬三維環境400所包含的該（等）預定積木45的結構及位置與該正確解答不相符，則所顯示的該評測結果指示出答題不正確。
綜上所述，本發明空間能力評測方法讓作答者透過擺放、堆疊該（等）預定積木45的方式作答對應於該第一投影圖案411及該第二投影圖案421的立體結構，能讓使用者以動手操作的方式學習空間關係，從而提升作答者的空間能力、製圖能力及手眼協調性，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
100‧‧‧空間能力評測系統
1‧‧‧顯示單元
2‧‧‧輸入單元
3‧‧‧處理單元
4‧‧‧評測介面
400‧‧‧虛擬三維環境
41‧‧‧第一直立面
411‧‧‧第一投影圖案
42‧‧‧第二直立面
421‧‧‧第二投影圖案
43‧‧‧水平面
44‧‧‧虛擬空間
45‧‧‧預定積木
46‧‧‧格線
401‧‧‧選鈕
402‧‧‧選鈕
403‧‧‧選鈕
404‧‧‧選鈕
405‧‧‧選鈕
406‧‧‧選鈕
407‧‧‧選鈕
408‧‧‧選鈕
409‧‧‧選鈕
S01~S13‧‧‧步驟
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明空間能力評測方法的一實施例的一硬體連接關係示意圖； 圖2（包含圖2A及圖2B）是該實施例的一流程圖；及 圖3~圖8分別是該實施例的一評測介面的一示意圖。

Claims (12)

  1. 一種空間能力評測方法，藉由一空間能力評測系統實施，該空間能力評測系統包含一顯示單元、一輸入單元，及一處理單元，該方法包含： 該處理單元經由該顯示單元顯示一評測介面，該評測介面包含一虛擬三維環境，該虛擬三維環境包含一第一直立面、一第二直立面、一水平面，及多個預定積木的其中至少一者，該第一直立面、該第二直立面及該水平面彼此相互垂直並共同界定出一虛擬空間，該第一直立面具有一第一投影圖案，該第一投影圖案指示出一正確解答所相關的一虛擬物體在該虛擬空間中於該第一直立面的投影； 當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的移動指令，該處理單元根據該移動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中移動； 當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的轉動指令，該處理單元根據該轉動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中轉動；及 當該處理單元判斷該虛擬三維環境所包含的該（等）預定積木的結構及位置相符於該正確解答，該處理單元經由該顯示單元顯示一指示出答題正確的評測結果。
  2. 如請求項1所述的空間能力評測方法，其中，該第二直立面具有一第二投影圖案，該第二投影圖案指示出該正確解答所相關的該虛擬物體在該虛擬空間中於該第二直立面的投影。
  3. 如請求項1所述的空間能力評測方法，其中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的選取指令，該處理單元根據該選取指令使該其中一預定積木出現在該虛擬空間中。
  4. 如請求項1所述的空間能力評測方法，其中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的回收指令，該處理單元根據該回收指令使該其中一預定積木不出現在該虛擬空間中。
  5. 如請求項1所述的空間能力評測方法，其中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一視角調整指令，該處理單元根據該視角調整指令調整該虛擬三維環境的視角。
  6. 如請求項1所述的空間能力評測方法，其中，該虛擬三維環境還包含一分佈於該第一直立面、該第二直立面及該水平面的格線。
  7. 一種空間能力評測系統，包含： 一顯示單元； 一輸入單元；及 一處理單元，電連接於該顯示單元及該輸入單元； 該處理單元經由該顯示單元顯示一評測介面，該評測介面包含一虛擬三維環境，該虛擬三維環境包含一第一直立面、一第二直立面、一水平面，及多個預定積木的其中至少一者，該第一直立面、該第二直立面及該水平面彼此相互垂直並共同界定出一虛擬空間，該第一直立面具有一第一投影圖案，該第一投影圖案指示出一正確解答所相關的一虛擬物體在該虛擬空間中於該第一直立面的投影； 當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的移動指令，該處理單元根據該移動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中移動； 當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的轉動指令，該處理單元根據該轉動指令使該其中一預定積木於該虛擬空間中轉動； 當該處理單元判斷該虛擬三維環境所包含的該（等）預定積木的結構及位置相符於該正確解答，該處理單元經由該顯示單元顯示一指示出答題正確的評測結果。
  8. 如請求項7所述的空間能力評測系統，其中，該第二直立面具有一第二投影圖案，該第二投影圖案指示出該正確解答所相關的該虛擬物體在該虛擬空間中於該第二直立面的投影。
  9. 如請求項7所述的空間能力評測系統，其中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的選取指令，該處理單元根據該選取指令使該其中一預定積木出現在該虛擬空間中。
  10. 如請求項7所述的空間能力評測系統，其中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一相關於該等預定積木其中一者的回收指令，該處理單元根據該回收指令使該其中一預定積木不出現在該虛擬空間中。
  11. 如請求項7所述的空間能力評測系統，其中，當該處理單元經由該輸入單元接收到一視角調整指令，該處理單元根據該視角調整指令調整該虛擬三維環境的視角。
  12. 如請求項7所述的空間能力評測系統，其中，該虛擬三維環境還包含一分佈於該第一直立面、該第二直立面及該水平面的格線。
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