虛擬實境是需要較高運算能力的裝置，早期非常昂貴，由於科技發展迅速，電腦的運算能力越來越強，虛擬實境越來越貼近普遍大眾的生活中，使用頭戴式顯示器的虛擬實境，讓使用者能夠有身歷其境的感覺。

　　虛擬實境雖然在使用上有諸多限制，如場地空間、價格還不夠親民等等，但在軍事、醫療、教育、娛樂等領域皆有應用，可以跨足各領域進行研究是虛擬實境的優勢，對於虛擬實境研究相信會越來越多，因此我們設計一個虛擬實境化學實驗，讓使用者能夠在虛擬實境中進行化學實驗，並與相關物件進行互動。

　　本研究以Unity3D作為環境開發平台，搭載HTC VIVE PRO進行虛擬實境化學實驗系統開發研究，本實驗系統分為兩部分：第一部分為架設虛擬實境空間與並建立虛擬場景的前處理部分。第二部分為使用者與相關物件互動部分。另外使用問卷分析使用者對於學習體驗是否有上升，最後請使用者對於系統易用性進行評估。

　　Nowadays, virtual reality (VR) hardware become powerful and affordable. VR head-mounted displays (HMD) can provide an immersive experience for users and are practical in many applications such as military, education, entertainment, and medical care. We explore the possibility of applying VR technology to chemical education. Many traditional experiments in chemical laboratories are dangerous and expensive. Alternatively, with the help of VR simulations, students can make chemical experiments in an interactive virtual environment without taking risks of critical failures.
　　Unity is utilized to construct a virtual chemical laboratory in that users can interact with virtual chemical devices through a VR HMD and two hand-held controllers of HTC Vive Pro. At the end, questionnaires filled by participants are analyzed to demonstrate the usefulness and usability of the proposed system.

致謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
第二章 文獻探討 3
2.1 虛擬實境 3
2.2 情境學習 3
2.3 頭戴式顯示器比較 4
2.4 文獻比較 6
第三章 研究方法 9
3.1 系統架構 9
3.1.1 硬體工具介紹 10
3.1.1.1 電腦相關設備與作業系統 10
3.1.1.2 HTC VIVE PRO頭戴式顯示器 10
3.1.1.3 HTC VIVE 手把控制器 12
3.1.1.4 HTC VIVE 基地台 13
3.1.2 前處理 14
3.1.2.1 軟體工具與套件介紹 14
3.1.2.2 Unity3D遊戲引擎 14
3.1.2.3 製作虛擬場景 15
3.1.2.4 定位系統 16
3.1.2.5 手把基本操作與方式 17
3.1.2.6 流體效果 18
3.2 互動系統 18
3.2.1 手把操作與操作控制腳本 18
3.2.2 碰撞偵測腳本 19
3.3 操作說明與介面 21
第四章 實驗流程與結果分析 23
4.1 實驗流程 23
4.2 實驗教材 24
4.3 實驗過程 28
4.4 問卷設計 28
4.5 結果分析 29
4.5.1 系統易用性量表分析 30
4.5.2 自訂情境學習興趣量表分析 31
第五章 結論與未來展望 35
5.1 論文貢獻 35
5.2 未來展望 35
5.3 總結 35
參考文獻 37
附錄一 系統易用性量表 39
附錄二 自訂情境學習興趣量表 40

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