• 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。

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。

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。

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。

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 。

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。

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”^7 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。

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。

• 本文與台灣科技媒體中心合作，內文經泛科學改寫。
• 本文轉載整合自台灣科技媒體中心《「熱量限制配合晝夜節律可延長小鼠的壽命」專家意見》
• 資料更新至 2022 年 5 月 10 日，完整文章請見上方連結

目前越來越多動物實驗的研究結果顯示，「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果，不比「限制總熱量攝取」差，甚至效果更好。

控制吃飯時間，可以延長壽命？

美國德克薩斯大學西南醫學中心的小彼得．奧唐納腦研究所 (Peter O’donnell Jr. Brain Institute) 研究團隊，今（2022）年 5 月 5 日在國際期刊《科學》（Science）公開研究論文，使用小鼠為實驗對象，研究進食熱量與進食時間，與小鼠壽命之間的關係。

團隊先讓小鼠自由的取食飼料 6 週後，再分成 5 個不同組別，分別是：

1. 只能在日間每隔 90 分鐘進食、
2. 只能在晚間每隔 90 分鐘進食、
3. 只能在日間開始兩小時內進食、
4. 只能在晚間開始兩小時內進食、
5. 全天內每隔 160 分鐘允許進食。

這 5 組小鼠被限制攝取的熱量相同，實驗過後，再和完全自由取食且沒有限制熱量攝取的小鼠比較。

研究結果顯示，與完全自由進食的小鼠相比，有限制進食時間的小鼠平均壽命較長，其中第 2.4 組（只能在晚間每隔 90 分鐘進食，以及只能在晚間開始兩小時內進食）延長壽命的效果最好，平均可延長 35% 壽命；而只能在日間進食的兩組小鼠，平均可延長20%壽命。

研究也觀察到其它有趣結論：

• 隨著年齡增長，五組小鼠的體重，都比自由進食的小鼠更輕，且在非主要活動的時間（白天）進食的小鼠，白天的活動變多了。

• 在完全自由取食的小鼠肝臟中，原本與老化相關的基因表現隨年齡增長而改變，有些基因表現降低，有些增加，且基因表現的晝夜節律性也隨老化而降低。但在只能晚間進食的兩組小鼠身上，這些因老化而造成的改變較少。

作者根據研究結果指出，僅僅限制熱量攝取而不在特定時間禁食，可以延長小鼠的壽命，禁食可以對延長壽命效果有加分的作用，而不是主要造成效果的原因。

研究凸顯了「晝夜節律」的重要性

國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所教授 許翺麟 表示，目前越來越多，動物實驗的研究結果顯示，「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果，不比「限制總熱量攝取」差，甚至效果更好。

過去研究飲食中，熱量限制對老化與壽命的影響時，常常無法分辨原因到底是因為「總卡路里攝取較少」還是「固定且有規律的長時間禁食」。最近幾年，科學家開始針對此一問題進行更深入的研究。

去年一項使用小鼠的研究顯示，限制飲食的熱量可延緩老化的效果，可能大部分來自於長時間且有規律的禁食^[1]。此外，另一項在果蠅的研究中也指出，不但是要有規律的禁食，何時禁食也同樣重要。最有效延緩老化的方式，要與動物本身的生理時鐘配合，在本來就比較少進食的時候進行禁食^[2]。

• 編註：小鼠是夜行性動物，上述文字中的「日間」指的是白天光線照射，對小鼠而言是休息和睡眠的時段，「晚間」沒有光照，才是小鼠活動和主要進食的時段。

這次的研究中更進一步證實，單純只是限制總熱量攝取，只能提供很少的延長壽命效果，反而熱量限制並配合生理時鐘進行間歇性禁食的效果最好。小鼠是夜行性動物，日間禁食對延長壽命的效果，遠比夜間禁食的效果更加顯著，至於每日禁食 12 小時或 22 小時則差異不大。此外本研究也顯示，調控生理時鐘的基因在調控老化上的重要性。

人類比照辦理也會有用嗎？

許翺麟教授 說明，本研究最大的限制來自於其僅用單一品系、單一性別的小鼠來進行研究。從過去其他研究已知，飲食限制對不同品系與不同性別的動物，效果不盡相同。因此本研究雖然頗具參考價值，但是能否推論到其他品系的小鼠，甚至其他物種與人類，仍有待未來更多研究來支持。

雖說人類遠比實驗動物複雜，會影響老化的因素也不僅止於飲食，然而維持平衡且有規律的飲食習慣，加上適當的限制進食時間，也許是一種相對可行，且有效促進健康老化的方式。也期待未來更多相關研究，能協助我們進一步釐清這些結果在人類中是否相同。

參考文獻

• [1] Pak, Heidi H., et al. (2021) “Fasting drives the metabolic, molecular and geroprotective effects of a calorie-restricted diet in mice.” Nature Metabolism, 3(10), 1327-1341.
• [2] Ulgherait, Matt, et al. (2021) “Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity.” Nature, 598(7880), 353-358.
• Acosta-Rodríguez, V., Rijo-Ferreira, F., Izumo, M., Xu, P., Wight-Carter, M., Green, C. B., & Takahashi, J. S. (2022). “Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice.” Science, e.