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「感SENSE」結合AI深度學習 打造居家4D觀影新體驗
新知
第1713期
「感SENSE」結合AI深度學習 打造居家4D觀影新體驗
2019-11-14
【記者張佳琪新北報導】數位時代來臨,大眾的觀影體驗不再受限於視覺與聽覺。淡江大學電機工程學系副教授周建興指導該系學生許哲儒,研發居家4D觀影裝置「感SENSE」,外觀如同喇叭,只消將其連接電腦,看影片時便能隨場景變換體驗暖、涼、熱、潤、味、震等不同感受。此裝置於3日獲得「2019第24屆大專院校資訊應用服務創新競賽資訊應用組五」第三名。 「感SENSE」是桌上型立體裝置,包含以深度學習(註)打造能夠辨別影像物件的程式軟體,和給予觀影者觸覺、味覺的回饋硬體。以3D列印的六個白色圓筒及兩個半球形底座為外殼,內部包含會發熱的「夜光爬蟲燈」、「冷暖風扇」、製作水霧的「超音波震盪片」,以及「共振式喇叭」。程式首先辨識影片包含的物件,而後根據結果釋出水霧、香氛、啟動風扇或開啟照明等,加深使用者在觀影時的感受。 「感SENSE」回饋裝置,由上至下內裝素材分別為:夜光爬蟲燈、超音波震盪片以及冷、暖風扇,底下半球形則是共振式喇叭。 圖/張佳琪攝註:深度學習為人工智能(Artificial Intelligence, AI)的分支,程式分析資料後建立模型,最終給予使用者需要的答案。其中,共振式喇叭能夠產生震動,利用吸附物品便能產生震動的特性,將其安設在桌上便能發出極大震動與音效。許哲儒表示,他選擇較大瓦數的共振式喇叭,以得到較大的震動效果,他使用課桌椅測試,搖晃的程度大到超乎想像。現有提升觀影體驗的技術包括虛擬實境(Virtual Reality, VR)及配有4D裝置的電影院,但目前VR設備昂貴,且仍是針對視覺升級。因此,許哲儒往觸覺與味覺發想,研發「感SENSE」,達到在家就能觀賞4D電影的效果,他舉例,影片中出現飛機時,風扇就會轉動,而畫面出現水時裝置就會釋放水霧。 當畫面場景為樹或森林時,裝置藉由超音波震盪片釋出精油,讓觀影者彷彿置身其中。 圖/張佳琪攝許哲儒說:「因為就讀比較偏重硬體學習的科系,平常較少接觸軟體。」因此軟體在製作的過程中嘗試比較多次。周建興則表示,設計上需要考量外觀、功能、尺寸及成本,融合各項條件是此次的挑戰。 影片中出現火焰的場景時,「感SENSE」會啟動最上方燈具,讓觀影者體驗有如置身火焰旁的感覺。 圖/張佳琪攝 「感SENSE」的成本大約為高階電競滑鼠的價格,許哲儒說:「此次發明過程將許多現成的材料拆除、組合。」目前仍在測試階段,未來若大量生產,成本將會降低。周建興提到,未來可能利用AI技術更精準地分析電影的場景,讓硬體裝置啟動的時機更為精準。 試用者、淡江電機工程學系許庭展則分享,自己曾有觀看4D電影的經驗,而「感SENSE」不用到電影院就能體驗相似的觀影感受,並對此裝置的水霧體驗特別印象深刻。
植物混合紙漿 《紙植》圖鑑融嗅觸覺體驗
藝文
第1688期
植物混合紙漿 《紙植》圖鑑融嗅觸覺體驗
2018-11-14
【記者王昱翔台北報導】風乾的植物懸掛在書店窗邊,另一側展台上,則放置著不同紋理的手抄紙及植物樣本。國立台灣科技大學設計系的陳宇萱和王家琛舉辦《紙植——台灣外來入侵植物圖鑑展》,自7日起於薄霧書店展出。陳宇萱說:「因為導致外來植物散播的因素,很大一部分是人類活動。期盼大眾藉由圖鑑更了解外來種植物。」 於薄霧書店的窗台邊,懸掛有風乾後的外來種植物本體,讓觀眾與手抄紙相互對照。 圖/王昱翔攝「一剛開始是注意到小花蔓澤蘭,發現它對台灣生態造成蠻大的影響。」陳宇萱說明,許多植物雖然在生活中看似常見,卻可能是侵占台灣原生植物生存空間的外來種。此次展出的手抄紙,即是將外來種植物攪碎後,混和紙漿製成。陳宇萱表示,希望觀眾以嗅聞、觸摸等方式感受不同植物的特性,並讓觀眾「瞭解生活中習以為常的不平凡」。 植物手抄紙為植物的葉或花與紙漿攪碎混和所製成,故可於手抄紙上看見植物碎屑形成的紋理。 圖/王昱翔攝《紙植》圖鑑以綠色絲絨製的外盒包裝,書中穿插植物資訊、手繪插畫及植物手抄紙。陳宇萱解釋,相較一般市售僅有圖文搭配的植物圖鑑,她希望觀眾透過觸覺、嗅覺與視覺感知不同的外來種。此外,現場還展出實體植物與未經抄紙(註)的混和物,觀眾能將植物手抄紙與其本體相互參照,瞭解手抄紙的製作流程。「大飛揚草的花中帶有紅色細點,如果仔細觀察,便可發現紙上仍保有原先的細點。」陳宇萱解釋,手抄紙是由植物的葉片或花瓣混和紙漿製成。以製作15張植物手抄紙為例,從野外採集、擷取葉或花,到抄紙、風乾,完整的製作流程需要將近兩天。陳宇萱提及,由於植物手抄紙製作不易,且訂單量小,紙廠協助生產的意願不高,目前量產仍有困難。民眾諶淑婷說:「我們每次看到的都是白色的紙或用作工具的紙,很少有表現植物樣態的紙。」她認為植物融合紙漿是很好的創作素材。民眾胡喜眉則指出,相較一般僅有視覺的圖鑑,〈紙植〉提供的觸覺和嗅覺體驗手法相當特別。 展台上除展示《紙植》圖鑑外,也擺設有可供購買的植物手抄紙及插畫明信片。 圖/王昱翔攝(註)抄紙:古代手工製紙中,將紙漿稀釋、脫水及烘乾而成機制紙的步驟。
機械不冰冷 觸覺通訊有望助長照
新知
第1632期
機械不冰冷 觸覺通訊有望助長照
2016-10-13
【記者曾品媛綜合報導】日本慶應義塾大學大西研究室所長大西公平成功帶領研究團隊開發出觸覺通訊技術(Real Haptic),為世界首創,預計將在四年後商品化。此項發明讓機械的觸感不再生硬,再現擬真的細緻,未來期待被運用在科技輔具及長照科技發展,減少照護者負擔,以此因應日本高齡化問題。此項觸覺通訊系統的使用者在進行握、捏等動作時,遠端的機械就能夠完整模擬出相同的動作。觸覺的傳達不再限於空間,甚至運用信息與通訊技術(Information and communications technology, ICT)及精密的數學矩陣計算,使觸覺能夠被數據記錄及複製。這套系統開發耗時34年,參與過計劃的研究生多達300人,終於在今年實現。國立交通大學電機工程學系教授宋開泰解釋,信息與通訊技術同時包含了資訊及溝通兩個層面。當智慧機器人感知到來自外界的大量資訊時,內建的信息處理平台必須要計算出其中的有用內容。在觸覺通訊技術當中,多點觸覺就是系統主要的信息來源,再透過通訊技術,模擬出人類的觸覺。宋開泰說:「ICT要達到的就是機器與人類的溝通,是現今還在進展中、對於未來科技發展非常重要的關鍵技術。」觸覺通訊技術以往總是被當成冰冷的機械,在現今能夠表現出人類般的柔軟,期待被運用在照護機器人、甚至是遠距手術的開發,以此因應日本愈趨嚴重的人口老化問題。根據西元2015年的日本人口普查,65歲以上的老人占總人口的26.7%,遠高於超高齡社會的標準。元智大學機械工程學系教授徐業良指出,同樣的高齡化現象也發生在台灣。根據2015年美國中央情報局《世界概況》,台灣育齡婦女平均生育1.12個子女,是全世界第三低的地區,人口老化勢必成為未來台灣的重要課題。「怎麼樣讓照護工作更有效率?怎麼樣讓年輕人不用因為家中的老年人口離開職場?要解決這些問題,長照科技的發展似乎是一個必然的解答。」觸覺通訊技術距離實際商品化,還需經歷測試階段及商品開發。徐業良指出,這類的科技發明要成功進入家庭場域,除了考慮到年長者的需求,如何減輕照護者的負擔也是一大關鍵。「不要只想著如何用一個機器人照顧長者。把科技輔助的對象侷限,而能從照護者的角度出發,才會更貼近一般人的使用經驗。」宋開泰表示,隨著現今獨居長者越來越多,台灣學術及科技領域皆投入愈來愈多資源開發長照科技,可望改善行動不便的老年人及阿茲海默症患者的生活機能,達到輔助的目的。 徐業良表示,長照科技的產品最重要的是要能減輕照護者的負擔,而不是期待機器人能取代人力。圖/曾品媛攝 台灣即將在2026年進入超高齡社會。在未來,因應少子化造成照護人力短缺,長照科技的發展已是必然。圖/曾品媛攝
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