逢甲大學都市計畫與空間資訊學系 iSpace預定發展架構與方向

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一、計畫目的目前全世界對於智慧城市的定義相當的廣泛，大致可將智慧城市的特徵歸納為四類: 廣泛

全面的感知察覺、無所不在的互聯特性、遍布透徹的有效智能、以人為本的永續創新(Paskaleva, 2009)。因此智慧城市永續發展關鍵可以說是在資通訊科技與人本層面之開放創新性之間的相互整合(IBM智慧城市白皮書)。更進一步來說：資訊科技技術的發展是為了城市環境中提供更多人本創新的可能!因此本計畫目的則是在逢甲大學內建構出一個具有人文社會創新性的資訊整合與分享之永續環境實驗室，透過目前新興整合科技的技術，將上述科技資訊融入使用者的生活當中，進而建構出具有創新市民優質的生活環境。

本實驗室將智慧城市資訊視覺化之時空脈絡分析觀點概念架構成一張具有二維特性的象限圖表(圖 1)。X軸向屬於時間軸向，由左到右分屬於過去、現在、與未來的時間變化，可定義出智慧城市時間軸脈絡的內涵；Y軸向屬於空間脈絡的變化，在光譜的兩個極端分別是定點式的整合型資訊與移動式的分散型資訊。兩個端點主要的鑑別性在於「移動性」(Mobility)，舉例來說，在室內將視覺化資訊投影套疊到實體模型上所形成的擴增實境屬於 Y軸的上方，因為具備有非移動式的特性；而市民在城市中遊走並透過手機或平板獲取視覺化資訊因為具備有移動性的特點，因此被界定在 Y軸的下方。出現 X軸(時間)與Y軸(空間)的二維象限圖表後，智慧城市資訊視覺化分享平台所要整合的資訊-具圖資套疊性的都市巨量資料，簡稱套疊資料，就可以依照其所屬的特性落點在不同的象限內。整體計畫將套疊資訊分層五個圖層以及資訊來源 : 建築資訊模型層(BIM Layer)、地理座標資訊層(GIS Layer)、綠色生活環境層(ECO Layer)、圖資套疊系統層(G-mapping Layer)、以及資訊視覺化層(VIZ Layer)。而圖資套疊系統層是該平台資訊整合的關鍵核心技術，負責將各種資訊以類似地理資訊系統的座標方式加以編碼(BIM+GIS)，使所有的分層資料在產生的過程中都能夠建立對位的關係，如此一來當我們要抽取出不同分層加以疊合應用時，資訊之間便能夠有套疊(mapping)的基準，進而產出有助於使用者決策的有效資訊。

本實驗室將智慧城市 (校園)的資訊視覺化分享平台開發的進程分成三個階段: 第一階段主要發展具備圖資套疊性的都市巨量資料，目的是建置具備套疊性的各層資料；第二階段從定點式的資訊視覺化做起，建置以模型導向的資訊視覺化服務，目的在於提供使用者一種具備整合

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性的視覺化資訊，進而產生集中型的決策過程；第三年則會將決策者打散到真實的都市環境中，從都市體驗與都市生活中形成分散式的決策過程，再透過平台統整這些分散式的資訊集結成全民參與決策的共享機制，創造出智慧城市的創新典範。

圖 1 智慧城市 資訊視覺化分享平台象限概念架構圖

二、iSpace預定發展架構與方向目前逢甲大學都市計畫與空間資訊學系對於推廣多媒體電腦模擬課程、地理資訊系統相關

課程、都市規劃資訊、都市設計、實習課程教學數位化、建構虛擬城市資料庫、研擬都市計畫數位製圖、都市計畫以及都市設計審議操作模式等一向不遺餘力，上述內容使得都市計畫得以嶄新風貌邁入新世紀。此外本系以都市規劃的“設計”為主，地理資訊系統的“展示”為輔，並以 3D 虛擬實境(VR)與擴充實境(AR)的技術，向校方提出「虛擬實境與擴充實境建置三年發展計劃」，總計畫經費 450 萬元，進而提供全校師生一跨領域整合之實驗室。除了本計畫目前已有的組職團隊之外也會與系統廠商愛迪斯科技、皮托科技、互動國際科技、采義科技、巨鷗科技以及Autodesk 公司合作，進行上述議題的實質開發。

本實驗室主要目的是透過擴增實境、互動式投影、3D 列印等技術，建立多時期二維影像與三維城市模型之擴增實境與互動式投影之技術模式，此技術模式將會進行臺中市都市計畫發展歷程、都市形態、紋理轉變、城市產業及人口社會經濟發展變遷等多面向議題研究之資料展現，透過環境資料整合後的大數據分析，並與資訊視覺化分享平台相互結合。本實驗室將分三

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年進行，各年的研究目的及研究方法如下： 第一年：

(1) CAVE視覺化實驗室與專業電腦教室之建立(圖 2)。(2) 資料系統的儲存建置規劃。(3) 建立沉浸式互動投影技術環境以及街景之擴增實境技術(圖 3)。(4) 建立 3D 列印三維建築模型技術(圖 4)。

第二年：(1) 都市模擬與雲端運算實驗室建立。(2) BIM+GIS資料庫系統功能分析與系統建立。(3) 建立多源圖資與多時期影像系統性處理程序模式。(4) 建立影像資料建模測試模式。(5) 建立都市熱島效應模擬成果。(6) 適地性服務( location-based service, LBS）技術開發。(7) 室內導覽技術開發(ibeacon transmitter)。(8) 都市環境智慧導覽模式之開發。

第三年：(1) 持續擴充 BIM+GIS資料庫系統功能分析與系統建立。(2) 影像資料建模系統性處理之研究。(3) GIS展示平台整合與應用之研究。(4) 建立代理人機制之二維都市土地利用變遷模擬模式。(5) 應用數位科技展示成果，包括多時源空間資料之建置、二維都市形態變遷模擬、城市永續生態系統空間評估模式、都市生活智慧環境資訊視覺化資訊整合平台之開發，進而達成智慧生活與永續生活之目的。

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(a) iSpace-視覺化實驗室

(b) iSpace-電腦教室圖 2 CAVE視覺化實驗室與專業電腦教室

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圖 3 建立沉浸式互動投影技術環境以及街景之擴增實境技術三、iSpace預定購置的設備與系統

目前 iSpace實驗室所需使用之軟硬體分成已購置儀器設備與尚待購置儀器設備，所需儀器內容如下所示：

(a) 台中市中區改造計畫與 3D 列印成果

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(b) 3D 列印成果一隅圖 4 建立 3D列印三維建築模型技術

(1) 已購置儀器設備 軟體：ArcGIS 地理資訊系統、ArcGIS Spatial Analyst 模組、ArcGIS 3D Analyst 模組、

ArcGIS Geostatic Analyst 模組、ArcGIS Tracking Analyst 模組、ArcGIS Network Analyst模組 、 SCAPE 網 路 虛 擬 實 境 設 計 軟 體 、 Unity 開 發 工 具 、 SPSS 、 SPSS

clementine、SAS、ERDAS、C++、JAVA。 硬體：多核心運算伺服器主機 (建議 i7 等級)、記憶體 (建議 64GB)、磁碟陣列 (建議 2T X

3) 及大容量移動式儲存硬碟 (建議 2TB)、智慧型手機 (Android, iOS, Windows Phone)、專業繪圖工作站、伺服器等級工作站、記型電腦 ( i7 等級、32 GB 記憶體、1T 硬碟)、CAVE

立體投射系統、行動式眼動儀 EyeLink II 眼球追蹤儀、Xbox + Kinect 體感感應器、投影機、數位手套、行動式眼動儀、工業級 3D 印表機。

(2) 尚待購置儀器設備 軟體：Anylogicrc模組。 硬體：平板電腦、Google Glass。

參考文獻1. Paskaleva, K. A., (2009), Enabling the smart city: the progress of city e-governance in Europe,

International Journal of Innovation and Regional Development , 1(4), 405-422.

2. IBM智慧城市白皮書 http://goo.gl/MwNmcm.

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