腦在現在社會中佔有極重要的角色，除了處理文件外，電腦遊戲幾乎成為全民運動。然而目前多數的電腦遊戲多半使用鍵盤、滑鼠或搖桿來進行，僅是使用手部來做操控動作，久之便略嫌單調。因此，此次專題研究便以「洛克人遊戲視訊控制介面之設計與實作」來研發更富娛樂性之遊戲方式。隨著視訊的普及與EyeToy相關遊戲，用視訊來玩遊戲的方式也逐漸增加，故本組利用視訊擷取動作，再配上遊戲做一結合，製作出遊戲控制介面，以人物姿勢來控制遊戲的進行，使遊戲進行方式更富娛樂性以及動作性。

　　過去至今，大多數的電腦遊戲都是靠雙手握著操作器在玩遊戲。隨著時代變遷，一切將慢慢被改變。視訊設備的普及，使其相關應用程式也逐漸興盛起來。例如：在2003年SONY發表EyeToy視訊1，改變了傳統的遊戲方式，相關遊戲也陸續推出，如圖1.1所示。本次專研以視訊應用軟體為主，發展兼具健康與娛樂的遊戲控制介面。大多數電玩都需要花上大量的時間或是金錢，長時間的遊戲更造成遊戲者的生理與心理多方面的影響。前陣子新聞報導指出：一名年男子，疑似因長時間坐在電腦前，於抽菸後在廁所暴斃2。所以本專題研究的目標是提供玩家不僅可以快樂的遊戲，也可以享受到運動帶來的益處。

　　經過資料蒐集和展覽觀摩，發現利用視訊做遊戲控制介面是目前值得嘗試的新方向。運用肢體動作的表現，反映在電腦遊戲的人物上，這是本組的基本構想。於是選擇洛克人的遊戲，為我們遊戲介面實作的基本模組，以虛擬鍵盤所發出的訊號，方便使用者控制遊戲中人物的動作。例如：使用者做跳躍動作，遊戲人物就跟著跳起，彼此達到行動同步的機制，達到完全融入遊戲的境界。

　　程式研發共分為三階段：

　　　　第一階段：做出固定的觸發區塊，提供使用者用身體動作去感應螢幕中介面的圖示，使虛擬鍵盤指令發動。

　　　　第二階段：針對第一階段的觸發區塊做修改，讓觸發區塊跟著使用者移動，在操作遊戲時動作更為流暢。

　　　　第三階段：為了達到不使用區塊觸發，又能直接判斷人物動作是否達到預定姿勢，在不超出視訊範圍的先決條件下，虛擬鍵盤所發送的訊息能夠準確反應使用者之動作。此階段為本小組發展控制介面之重點。

　　第二章為探討遊戲控制介面，其開發過程所使用到的相關技術；第三章則解說本專研目前研究進度與困難；第四章將對目前發展情況做一總結。

　　視訊處理分為以下三步驟。首先必須取得視訊畫面；接著從視訊中擷取圖片，做二值化與圖片相減的處理；最後則是判斷是否達到觸發條件。接下來將對這些步驟一一做探討。

　　利用capCreateCaptureWindow函數來取得視訊，指令如下：

　　　THandle capCreateCaptureWindow(

　　　　PChar　　lpszWindowName,　//指定視窗名稱

　　　　DWord　　dwStyle,　　　　　//指定視窗樣式

　　　　Integer　x,y,　　　　　　　//指定視窗左上角座標

　　　　Integer　nWidth,nHeight,　//指定視窗寬度及高度

　　　　THandle　hwndParent,　　　//指定父視窗HANDLE

　　　　Integer　nID);　　　　　　　//指定視窗辨識碼

　　取得視訊所拍攝的畫面後，必須將畫面顯示出來。所以使用capPreview來顯示圖片，以及藉由capPreviewRate函數控制畫面的更新速率，如此便可得到動態的影像4。再運用GetDC函數，從視訊畫面擷取圖片以便應用。

　　假使以前一秒(圖2.1)與後一秒所擷取的圖片(圖2.2)相減(圖2.3)，便無法得到所需的完整人型。為獲得清晰的人物輪廓，故使用Timer指令，來取得一小段時間內的無人背景(圖2.4)，再將背景圖與過數秒後擷取的圖片(圖2.5)做相減(圖2.6)，以及二值化處理。因為圖片中的每個點由RGB三個數值構成，判斷不易。透過二值化，讓每個點的RGB值都為0〈黑色〉或255〈白色〉，方便之後的判斷，這樣就能取得最完整的人物資訊。

　　利用處理過後的圖片來判斷，若某一個特定區域超過定量的白點。例如圖2.7，手臂大約觸碰到3/4的射擊鍵，已達定量，就確定有達到觸發的條件。

　　經過視訊觸發判斷後，透過鍵盤觸發的指令，使洛克人產生動作。透過網路上的尋找，找到模擬鍵盤按下的函數─keybd_event5。一開始單純的使用keybd_event函數，再加入了Sleep函數，讓按下與彈出間有時間差，使控制方式能更順暢。Sleep函數宣告如下：

　　　VOID Sleep(

　　　　DWORD dwMilliseconds); //停止多少毫秒

　　不過此Sleep函數主要是讓整個視窗動作都停止，操作時很不方便。若要同時做兩個動作，勢必有一動作無法做出，所以使用另一個物件─Timer。它的使用方式跟Sleep差不多，但是卻不會使得程式有停止運作的感覺。與Sleep函數不同的是，每一個Timer都有自己獨立的時間控制，不會影響到一整個程式的運作，因此沒有使整個程式停止的問題。

　　原本希望此程式能控制所有電腦遊戲，但有某些遊戲仍無法透過控制介面操作。經過多次嘗試，找到MapVirtualKey函數，獲得進一步的改善。MapVirtualKey函數可將英文文字轉為鍵盤的掃描碼，便能完整模擬鍵盤按鍵的訊號。

　　鍵盤觸發的原理是利用keybd_event函數來模擬鍵盤做出動作，並利用視訊處理後的結果來判定是否執行觸發動作。例如觸發X這個按鍵，keybd_event(‘x’,0 ,0 ,0 )，函數宣告如下：

　　　VOID keybd_event(

　　　　BYTE bVk, //虛擬鍵碼

　　　　BYTE bScan, //硬體掃描碼

　　　　DWORD dwFlags, //按鍵按下或彈起的狀態

　　　　DWORD dwExtraInfo ); //附加鍵狀態

　　由於掃描碼必須使用MapVirtualKey( 0 , 0 ) 函數，才能完整模擬鍵盤按鍵的訊號。函數宣告如下：

　　　UINT MapVirtualKey(

　　　　UINT uCode, //虛擬鍵碼或掃描碼

　　　　UINT uMapType); //執行轉換

　　接著觸發X的按鍵的最終寫法為：keybd_event(‘x’, MapVirtualKey(‘x’,0 ),0 ,0 )，以上是按下X這個按鍵，所以還需要「彈起」，也就是放掉按鍵。指令為KEYEVENTF_KEYUP，以下為寫法：keybd_event(‘x’, MapVirtualKey(‘x’,0 ), KEYEVENTF_KEYUP ,0 )。

　　當控制按鍵時，有時還需控制動作所需時間。為了讓使用者能更方便的操作，因此加入Timer物件，直接固定某些特定按鍵的時間。使用方式是先引入Timer的控制物件，在Timer控制秒數如下：

　　　Timer1->Interval = 1000; //數值1000代表1秒

　　前所撰寫的程式，是靠圖片與圖片區塊之間的變化，來判斷是否該送出指令至遊戲中，進而使遊戲中的人物做出動作。目前進度可分為三階段。

　　第一階段，為使玩家正確做出指定區塊之動作，因此將每個動作的區塊附上了一個類似按鈕的圖片，如圖3.2所示。如此玩家能更容易的看出該碰觸的位置，而達到觸發條件。

　　3月25日校慶當天，在銘傳大學管理大樓2樓中庭舉辦「真人版洛克人大賽」，提供給全校師生試玩，並收集玩家意見，如圖3.1所示。經過測試與比賽後發現，按鈕區塊是固定的，不能隨著玩家的移動作更動，導致玩家只能在固定點進行遊戲，使得遊戲進行過程顯得僵化。

　　第二階段，為了解決按鈕區塊位置固定的問題，目標是在視訊畫面的範圍內，讓按鈕區塊能夠跟著玩家的移動做變化。必須先找出玩家的中心點，之後再利用此中心點算出各個按鈕區塊的相對位置，如圖3.3所示。

　　第三階段，為了做的更擬真，希望能將按鈕區塊去掉，如圖3.4所示。讓玩家做出的動作即刻展現，而非靠按鈕區塊的觸發。此階段為本組未來發展的方向。

　　程式發展至今，遭遇許多問題，但大多已一一克服，唯獨在第三階段程式的判斷方法無法解決。目前尚未找到較好的方式可以判斷出玩家動作，曾嘗試過對擷取的圖像做橫向與縱向的Histogram，將人像框住，如圖4.1。以便找出人的頭、身體和腳，但圖像如雜點過多時，馬上會影響Histogram判斷的結果。雜點易隨著燈光或人的位置改變而出現，如圖4.2，所以這個方式並不能完全達到需求。未來將努力克服這個難關，完成最終希望。

　　經過多次的實驗測試與舉辦比賽活動，我們發現當初的構想並不完美。遊戲的便利性和環境適應的彈性，仍然是我們必須加強與努力的重點。為了解決這個棘手的問題，本小組決定再開發第三種的遊戲控制介面，以求發展更好的雜點去除應對策略，提升程式在不同環境中的適應力。相對的，也加強使用者操控的順暢度與方便性，目標是：只要在視訊可見範圍中，程式均可鎖定並且分析使用者的動作狀態，直接執行指令傳送，使玩家能心無旁鶩。