0

0
0

文字

分享

0
0
0

虛擬實境的秘密,全藏在達文西時代的「透視法」裡?

活躍星系核_96
・2017/08/06 ・3439字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

  • 作者/ 曾靖越
    臺北市立大學視覺藝術學系助理教授,熱愛閱讀、電影、跑步與科技藝術。每天不喝咖啡就無法將大腦開機,期許自己的文字能對社會產生些許功能性。

這學期初邀請了藝術家旺廷學弟來談談錄像藝術,班上同學都大有啟發。特別是創作的核心概念,以及作品觀看的方式,大家都有如醍醐灌頂。最近他在歐洲旅行,我注意到他來到了位於荷蘭海牙的梅斯達格全景博物館(Panorama Mesdag) ,這些照片真是令人驚奇。

Panorama Mesdag. 圖/Hans Splinter @ Flickr

視覺的滿漢全餐,古人今人都震撼

全景畫(panorama)是一種廣角或環繞式的影像創作,梅斯達格全景博物館的全景畫是採 360 度環繞呈現的手法,長度超過 14 公尺,圓周長達 120 公尺,其內容描繪 1881 年席凡寧根海灘(Scheveningen)的景象,是由畫家梅斯達格(Hendrik Willem Mesdag)在其友人協助下所完成的1

之前閱讀格勞(Oliver Grau)的《虛擬藝術》(Virtual Art)時,曾在書中讀到許多古典壁畫,以及其讓觀者產身歷其境幻覺的沈浸策略。特別是第三章所提到的色當戰役(The Battle of Sedan)全景圖,該全景圖是為了紀念戰役週年(1883 年),所特別繪製的。還記得讀到這段文字時,一直無法體會為何該全景畫作,在當時引起大眾這麼高的興趣。直到近日我看到了 Panorama Mesdag,我才驚覺,身處在數位年代的我,都對這種細膩的大規模影像感到驚嘆,更何況是身處在「古時候」視覺媒介相對貧乏的人們。

Sedan Panorama. 圖/Berlin um 1900

過去的全景畫,基本上是構築在一間圓筒狀的建築當中。觀眾必須透過走道或階梯,達到這個建築的中心點,以圓心的位置去觀察環形的全景畫。虛擬藝術(Virtual Art)第三章中曾提到:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「觀眾經由一條通往觀賞平台的黑暗通道進入全景畫空間,在那裡,觀眾被日光,以及畫家運用繪畫所描繪出的光而構成的輝煌影像所包圍。由於缺少外部客體與繪畫之間的對比,觀看者的視線完全被全景畫所征服。」2

這黑暗的通道不禁讓人聯想,這似乎是一種儀式般的準備過程,要讓觀眾先在暗處先把瞳孔撐開,把感官放大到極限,進入到全景畫空間當中,才會產生對繪畫的一種如夢似幻的感受。而 Panorama Mesdag 更在觀眾所在的圓形平台,以及全景畫之間加入實體物件,如:沙灘、枯木、漁網、船錨等。企圖加深觀眾對於場景的沈浸感受與將幻覺極大化。

Panorama National at the Rue de Berri. 圖/art history unstuffed.com

 

藝術上的視覺魔法,全靠幾何數學的幫忙

格勞(Oliver Grau)將全景畫視為虛擬藝術的前身,不過全景畫相較於當代的先進虛擬實境技術,終究有其限制(廢話)。這類的作品,需要觀眾位在一個圓心當中進行欣賞,一旦超出圓心,觀眾相當有可能就遠離被創作者設定好的透視系統,此外,若是觀眾與畫布過於接近,幻象也會看起來也會有被揭穿的感覺。3

若以製作技法來看,全景畫是依據精確的透視法則,以觀眾的視點為核心進行設計,用當時先進的繪製技法,將連續影像以多種視角,配合消失點進行繪製。若與虛擬實境相較則可以發現,同樣是營造身歷其境的幻覺感受,電腦會不斷根據觀眾的位置運算新的 3D 效果透視影像,也就是配合觀眾即時切換視角,以一種「虛擬」的移動,進行空間探索。這都要歸功於電腦運算運算速度的提昇,電腦圖學的進步,當然還有硬體價格的親民化。(下面 Eglise St Victor, Nages 模型建議與 Google CardBorad 一併服用,效果更佳)

https://skfb.ly/68CHF

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

透視法是畫家為了如實描繪景色,運用幾何、數學計算所開發出來的一種「在平面表示三度空間的方法」。顯而易見的,透視法與笛卡兒座標系以及數學運算,是電腦圖學中不可或缺的重要元素。4而當代顯學 3D 動畫又是各種視覺媒體的重點元素,由此,我們便可得知,透視法對於幻覺的營造,功不可沒。

想投影出鬼怪?先來量身打造投影角度吧

由此我們再來談談這幾年一種熱門的創作形式:Projection Mapping(或稱光雕、對位投影、Video Mapping)5。Projection Mapping 可視為一種虛實整合的展現手法,強化了創作者對實體空間想像力,目前正廣泛應用於藝術領域與廣告商用領域,但像這種虛實整合的視覺作品,並不是最近才有的全新藝術形式,例如早期在 1969 年的迪士尼公園(Disney parks)鬼屋當中使用投影效果的幽靈頭顱與半身像,透過真人預錄的影片,技巧性地運用投影技術,將影像投射到水晶球與半身人像中,讓幽靈奇蹟似的來到了真實世界 。

Five singing busts, the ‘Grim Grinning Ghosts‘, singing the theme song of the ride. 圖/disneytouristblog

Projection Mapping 作品的影像製作與呈現,必須針對觀眾的視角進行設計,一般而言,若觀眾沒有在作品設計者所指定的位置觀看作品,完整的影像幻覺便會消失。我們可以從波蘭籍視覺設計師 Marcin Ignac 針對 Projection Mapping 的分析6,得知進行投影時運用透視法進行影像配置的原理 。

如圖 a,投影機投射方向垂直於投影面,無論觀眾怎樣觀看,影像將不會因為投影表面而產生扭曲。但是當投影機之投射角度,並沒有與投影平面垂直時,就會產生投影變形效應(Keystone Effect),如圖 b。因此,若要讓圖 b 的投影效果與圖 a 相同,就必須針對影像進行變形,以抵銷因為投影角度產生的圖形扭曲,如圖 c。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2D to 3D a.b.c 圖/MARCIN IGNAC

要進行影像變形,多半由專業的 Projection Mapping 軟體進行影像整合與配置,如 MadMapper、vvvv、Resolume Arena 等等,種類非常繁多,但原則上使用模式大同小異。

為了進行對為投影使用軟體進行影像校正(扭曲),無非就是要針對觀眾視角,重新呈現較為正確的透視感,以便產生幻覺,達到觀者的娛樂效果。下面這邊是一段教學,它介紹了如何使用 3D 軟體 Cinema 4D 進行造型製作與動態,並產出影片,接著再由 Adobe AfterEffect 進行色調與光影後製,最後再使用 Resolume Arena 軟體將影像投影到現場實體模型之上。這製作的過程,詳盡說明了 Projection Mapping 製作方式,值得一看。

經典作品背後,原理一脈相傳

本文最末,我們再來談談一個經典作品:Bot & Dolly 工作室的 “Box”8。“Box” 贏得 SIGGRAPH 2014 Best In Show,是一件運用軟體預先模擬,並以精準的機器人動作,配合精緻動畫現場投影,所整合完成一鏡到底(鏡頭應有剪接,但攝影機位置透過機器人保持一定路徑)的對位投影作品。“Box” 以舞台魔術為基本概念,配合黑色電影風格,以陰影圖形、歐普藝術、幾何圖形、錯視、構成等數種設計元素,製作了足以讓人沈浸其中的幻覺藝術 。“Box” 作品最令人驚嘆的就是那種現場營造出來的空間感,那種具備深度的立體幻象,是透過精密的計算,透過機器人、攝影機與投影機所完成的,技術層面高超,這亦充分說明了透視法對立體視覺的重要性。

從古到今,透視法一直是營造立體視覺呈現的關鍵法則。新舊媒體其實背後有一條共同的軸線在貫串彼此,新舊其實並沒有優劣、取代的問題,反而是一種相輔相成,交互拉抬一同進化的共生模式。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文轉自 nmlab《新舊媒體的幻覺營造:透視法》


參考資料

  1. 詳見:Panorama Mesdag Den Haag Holland
  2. Grau, O. (2003). The Panorama of the Battle of Sedan: Obedience through Presence Virtual Art: from illusion to immersion (pp. 97): MIT press.
  3. 劉京璇. (2012). 虛擬實境藝術的繪畫視覺性. 臺北藝術大學.(pp. 83) (2012年)
  4. 電腦圖學相關入門基礎可參閱:非關語言: 電腦圖學入門 
  5. Projection Mapping相關資訊可參閱:Projection Mapping Centra
  6. Marcin Ignac, polish artist / programmer / designer
  7. BOX DEMO
  8. 關於 “Box” 亦可參閱 Bot & Dolly 機械手臂 ( 拍攝科技 & 視覺 VJ )

本文為泛科學院「用科普寫作打造個人品牌」學員作品,如果你也想展現自己的專業素養,將知識用大家聽得動、有興趣的方式傳達出去,歡迎一起來跟泛科學總編輯學。報名請洽 #泛科學院

文章難易度
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 126 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

0

2
2

文字

分享

0
2
2
圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
文章難易度

討論功能關閉中。

賴昭正_96
43 篇文章 ・ 54 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

1

2
1

文字

分享

1
2
1
如果在虛擬實境裡尋找伴侶,真的可以建立舒服的戀愛關係嗎?——《元宇宙超圖解》
azothbooks_96
・2023/09/27 ・983字 ・閱讀時間約 2 分鐘

在元宇宙的世界裡,比較容易和價值觀相近的對象,談一場少摩擦的戀愛。

所謂的「談戀愛」,其實就是彼此價值觀的碰撞。

在價值觀日趨多元、細分的現代社會,實體世界裡的戀愛,情侶之間免不了會發生一些摩擦。

所謂的「談戀愛」,其實就是彼此價值觀的碰撞。圖/pexels

越來越多人在實體社會的戀愛關係中感受不到舒適,大眾認為「談戀愛風險很高」的傾向,更是一年比一年更鮮明。

可見「談戀愛」的魅力,正逐步下降。不論是在元宇宙內或外,都有一套很現代的方法可以解決這個問題,那就是配對服務。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

迴避戀愛和元宇宙

當我們對戀愛的價值觀細分化之後,在生活周遭便很難找到滿足條件的人選;但只要像在社群網站上找興趣相近的同好那樣,從一個規模龐大的母群體當中找出伴侶的話,發生摩擦的狀況,會比不假思索就交往的對象減少許多。

若想找更根本的解決之道,那麼元宇宙上還有一個獨門絕招,就是乾脆把伴侶化為虛擬實境的一部分——因為情侶在元宇宙上會隔著虛擬替身,建立起隔一道防火牆的溝通方式。

有些人會覺得「虛擬替身碰不到、摸不著」,不過,時下認為談戀愛不見得一定要有實體互動或性接觸的人已越來越多,或有些原本潛伏噤聲的族群浮上檯面。

想必今後會有越來越多人願意相信這不是逃避實體戀愛,而是元宇宙上的愛情,比實體更美好。圖/azothbooks

要是這些虛擬替身由 AI 操控的話,還能與另一半建立更舒適的戀愛關係——如果對象是 AI,不論是再怎麼極端的戀愛觀,或是任何性傾向,它應該都會接受吧!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

想必今後會有越來越多人願意相信這不是逃避實體戀愛,而是元宇宙上的愛情,比實體更美好。

——本文摘自《元宇宙超圖解:從刀劍神域到寶可夢,一小時讀懂78個概念,掌握本世紀最大商機》,2023 年 9 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

所有討論 1
azothbooks_96
53 篇文章 ・ 21 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

1

2
0

文字

分享

1
2
0
你會想試試「VR 睡眠」嗎?直到睡著前都在虛擬實境之中——《元宇宙超圖解》
azothbooks_96
・2023/09/26 ・857字 ・閱讀時間約 1 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「VR 睡眠」能讓你我感受到實體世界絕對無法實現的入眠體驗。

在元宇宙的世界裡,現在還興起了一種「VR 睡眠」的文化。

它並不是指玩家在遊戲過程中不小心打盹的「睡著」,而是置身在虛擬實境中,直接戴著VR眼鏡睡著。

這種直到睡著前都能置身同好社群,和同伴共度的體驗,很受好評,讓人直呼「簡直就像校外教學的晚上一樣」,引人入勝。

這種直到睡著前都能置身同好社群,和同伴共度的體驗。圖/azothbooks

還有,在現實世界裡,我們會和別人同床共枕;而在元宇宙裡還有更不一樣的體驗,就是可以在 VR 才能去得了的地方,例如南極的冰上、崖邊、太空、動物的背上等,一直待到睡著為止。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這正是「方便好用」的虛擬實境才做得到的獨門絕活。

今後,為了讓這些體驗更普及,VR 眼鏡等裝置可望朝更輕巧、更安靜的方向進化。

另外,「VR 睡眠直播」活動也蔚為話題。據了解,這個活動是由當紅的虛擬替身,在虛擬實境上直播睡眠時的模樣。

它的目的,是為了向那些對 VR 還不太熟悉的使用者,介紹 VR 睡眠的概念。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這場長達八小時以上的直播,共有逾百位使用者一路守著直播到天亮,收視總人數更達三千人之多。

簡直就像校外教學的晚上?

「VR 睡眠直播」可以去平常去不了的地方,例如南極的冰上、崖邊、太空、動物的背上等,一直待到睡著為止。圖/azothbooks

——本文摘自《元宇宙超圖解:從刀劍神域到寶可夢,一小時讀懂78個概念,掌握本世紀最大商機》,2023 年 9 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

所有討論 1
azothbooks_96
53 篇文章 ・ 21 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
虛擬實境的秘密,全藏在達文西時代的「透視法」裡?
活躍星系核_96
・2017/08/06 ・3439字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

  • 作者/ 曾靖越
    臺北市立大學視覺藝術學系助理教授,熱愛閱讀、電影、跑步與科技藝術。每天不喝咖啡就無法將大腦開機,期許自己的文字能對社會產生些許功能性。

這學期初邀請了藝術家旺廷學弟來談談錄像藝術,班上同學都大有啟發。特別是創作的核心概念,以及作品觀看的方式,大家都有如醍醐灌頂。最近他在歐洲旅行,我注意到他來到了位於荷蘭海牙的梅斯達格全景博物館(Panorama Mesdag) ,這些照片真是令人驚奇。

Panorama Mesdag. 圖/Hans Splinter @ Flickr

視覺的滿漢全餐,古人今人都震撼

全景畫(panorama)是一種廣角或環繞式的影像創作,梅斯達格全景博物館的全景畫是採 360 度環繞呈現的手法,長度超過 14 公尺,圓周長達 120 公尺,其內容描繪 1881 年席凡寧根海灘(Scheveningen)的景象,是由畫家梅斯達格(Hendrik Willem Mesdag)在其友人協助下所完成的1

之前閱讀格勞(Oliver Grau)的《虛擬藝術》(Virtual Art)時,曾在書中讀到許多古典壁畫,以及其讓觀者產身歷其境幻覺的沈浸策略。特別是第三章所提到的色當戰役(The Battle of Sedan)全景圖,該全景圖是為了紀念戰役週年(1883 年),所特別繪製的。還記得讀到這段文字時,一直無法體會為何該全景畫作,在當時引起大眾這麼高的興趣。直到近日我看到了 Panorama Mesdag,我才驚覺,身處在數位年代的我,都對這種細膩的大規模影像感到驚嘆,更何況是身處在「古時候」視覺媒介相對貧乏的人們。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

Sedan Panorama. 圖/Berlin um 1900

過去的全景畫,基本上是構築在一間圓筒狀的建築當中。觀眾必須透過走道或階梯,達到這個建築的中心點,以圓心的位置去觀察環形的全景畫。虛擬藝術(Virtual Art)第三章中曾提到:

「觀眾經由一條通往觀賞平台的黑暗通道進入全景畫空間,在那裡,觀眾被日光,以及畫家運用繪畫所描繪出的光而構成的輝煌影像所包圍。由於缺少外部客體與繪畫之間的對比,觀看者的視線完全被全景畫所征服。」2

這黑暗的通道不禁讓人聯想,這似乎是一種儀式般的準備過程,要讓觀眾先在暗處先把瞳孔撐開,把感官放大到極限,進入到全景畫空間當中,才會產生對繪畫的一種如夢似幻的感受。而 Panorama Mesdag 更在觀眾所在的圓形平台,以及全景畫之間加入實體物件,如:沙灘、枯木、漁網、船錨等。企圖加深觀眾對於場景的沈浸感受與將幻覺極大化。

Panorama National at the Rue de Berri. 圖/art history unstuffed.com

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

 

藝術上的視覺魔法,全靠幾何數學的幫忙

格勞(Oliver Grau)將全景畫視為虛擬藝術的前身,不過全景畫相較於當代的先進虛擬實境技術,終究有其限制(廢話)。這類的作品,需要觀眾位在一個圓心當中進行欣賞,一旦超出圓心,觀眾相當有可能就遠離被創作者設定好的透視系統,此外,若是觀眾與畫布過於接近,幻象也會看起來也會有被揭穿的感覺。3

若以製作技法來看,全景畫是依據精確的透視法則,以觀眾的視點為核心進行設計,用當時先進的繪製技法,將連續影像以多種視角,配合消失點進行繪製。若與虛擬實境相較則可以發現,同樣是營造身歷其境的幻覺感受,電腦會不斷根據觀眾的位置運算新的 3D 效果透視影像,也就是配合觀眾即時切換視角,以一種「虛擬」的移動,進行空間探索。這都要歸功於電腦運算運算速度的提昇,電腦圖學的進步,當然還有硬體價格的親民化。(下面 Eglise St Victor, Nages 模型建議與 Google CardBorad 一併服用,效果更佳)

https://skfb.ly/68CHF

透視法是畫家為了如實描繪景色,運用幾何、數學計算所開發出來的一種「在平面表示三度空間的方法」。顯而易見的,透視法與笛卡兒座標系以及數學運算,是電腦圖學中不可或缺的重要元素。4而當代顯學 3D 動畫又是各種視覺媒體的重點元素,由此,我們便可得知,透視法對於幻覺的營造,功不可沒。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

想投影出鬼怪?先來量身打造投影角度吧

由此我們再來談談這幾年一種熱門的創作形式:Projection Mapping(或稱光雕、對位投影、Video Mapping)5。Projection Mapping 可視為一種虛實整合的展現手法,強化了創作者對實體空間想像力,目前正廣泛應用於藝術領域與廣告商用領域,但像這種虛實整合的視覺作品,並不是最近才有的全新藝術形式,例如早期在 1969 年的迪士尼公園(Disney parks)鬼屋當中使用投影效果的幽靈頭顱與半身像,透過真人預錄的影片,技巧性地運用投影技術,將影像投射到水晶球與半身人像中,讓幽靈奇蹟似的來到了真實世界 。

Five singing busts, the ‘Grim Grinning Ghosts‘, singing the theme song of the ride. 圖/disneytouristblog

Projection Mapping 作品的影像製作與呈現,必須針對觀眾的視角進行設計,一般而言,若觀眾沒有在作品設計者所指定的位置觀看作品,完整的影像幻覺便會消失。我們可以從波蘭籍視覺設計師 Marcin Ignac 針對 Projection Mapping 的分析6,得知進行投影時運用透視法進行影像配置的原理 。

如圖 a,投影機投射方向垂直於投影面,無論觀眾怎樣觀看,影像將不會因為投影表面而產生扭曲。但是當投影機之投射角度,並沒有與投影平面垂直時,就會產生投影變形效應(Keystone Effect),如圖 b。因此,若要讓圖 b 的投影效果與圖 a 相同,就必須針對影像進行變形,以抵銷因為投影角度產生的圖形扭曲,如圖 c。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2D to 3D a.b.c 圖/MARCIN IGNAC

要進行影像變形,多半由專業的 Projection Mapping 軟體進行影像整合與配置,如 MadMapper、vvvv、Resolume Arena 等等,種類非常繁多,但原則上使用模式大同小異。

為了進行對為投影使用軟體進行影像校正(扭曲),無非就是要針對觀眾視角,重新呈現較為正確的透視感,以便產生幻覺,達到觀者的娛樂效果。下面這邊是一段教學,它介紹了如何使用 3D 軟體 Cinema 4D 進行造型製作與動態,並產出影片,接著再由 Adobe AfterEffect 進行色調與光影後製,最後再使用 Resolume Arena 軟體將影像投影到現場實體模型之上。這製作的過程,詳盡說明了 Projection Mapping 製作方式,值得一看。

經典作品背後,原理一脈相傳

本文最末,我們再來談談一個經典作品:Bot & Dolly 工作室的 “Box”8。“Box” 贏得 SIGGRAPH 2014 Best In Show,是一件運用軟體預先模擬,並以精準的機器人動作,配合精緻動畫現場投影,所整合完成一鏡到底(鏡頭應有剪接,但攝影機位置透過機器人保持一定路徑)的對位投影作品。“Box” 以舞台魔術為基本概念,配合黑色電影風格,以陰影圖形、歐普藝術、幾何圖形、錯視、構成等數種設計元素,製作了足以讓人沈浸其中的幻覺藝術 。“Box” 作品最令人驚嘆的就是那種現場營造出來的空間感,那種具備深度的立體幻象,是透過精密的計算,透過機器人、攝影機與投影機所完成的,技術層面高超,這亦充分說明了透視法對立體視覺的重要性。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

從古到今,透視法一直是營造立體視覺呈現的關鍵法則。新舊媒體其實背後有一條共同的軸線在貫串彼此,新舊其實並沒有優劣、取代的問題,反而是一種相輔相成,交互拉抬一同進化的共生模式。

本文轉自 nmlab《新舊媒體的幻覺營造:透視法》


參考資料

  1. 詳見:Panorama Mesdag Den Haag Holland
  2. Grau, O. (2003). The Panorama of the Battle of Sedan: Obedience through Presence Virtual Art: from illusion to immersion (pp. 97): MIT press.
  3. 劉京璇. (2012). 虛擬實境藝術的繪畫視覺性. 臺北藝術大學.(pp. 83) (2012年)
  4. 電腦圖學相關入門基礎可參閱:非關語言: 電腦圖學入門 
  5. Projection Mapping相關資訊可參閱:Projection Mapping Centra
  6. Marcin Ignac, polish artist / programmer / designer
  7. BOX DEMO
  8. 關於 “Box” 亦可參閱 Bot & Dolly 機械手臂 ( 拍攝科技 & 視覺 VJ )

本文為泛科學院「用科普寫作打造個人品牌」學員作品,如果你也想展現自己的專業素養,將知識用大家聽得動、有興趣的方式傳達出去,歡迎一起來跟泛科學總編輯學。報名請洽 #泛科學院

文章難易度
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 126 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia