近在咫尺的AR新生活？淺談擴增/混合實境技術——2018春季展望

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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談到最近最火紅的遊戲，莫過於《Pokémon GO》了，每個人走在路上人手一機，許多人不顧天氣悶熱也要到戶外走走，台大校園內擠滿了人潮，堪稱我就讀五年來第一次看到的奇景。

但是，《Pokémon GO》會這麼火紅並不是沒有原因的。

作者按：

• 本篇文章當中所有試圖解釋《Pokémon GO》熱潮之心理學理論，皆為作者透過所學套用到該遊戲之上，並非針對《Pokémon GO》這款遊戲進行的心理學研究結果。
• 另外，由於本文作者對於神奇寶貝一詞有深厚的情誼（？），因此，在本文中大多還是採取神奇寶貝一詞而非寶可夢

為什麼爆紅的是 Pokémon GO，而不是其他遊戲？

單純曝光效果

對許多人而言，神奇寶貝是一個很熟悉的卡通，而根據心理學家塞瓊克（Zajonc）的研究發現，當我們重複接觸同一個刺激之後，我們會越來越喜歡這個刺激，無論這個刺激物是英文字、漢字（受試者為美國人）、畫作、人臉照片、聲音或是幾何圖形[1]。這樣的效應，在心理學上稱之為單純曝光效果（Mere Exposure Effect）──我們僅僅只是不斷地重複看到一個刺激，就會喜歡上這個刺激。也因為這樣，小時候就不斷被神奇寶貝「單純曝光」的我們，自然而然地就比較容易喜歡上《Pokémon GO》而非其他遊戲。

但是如果你曾看了某些教你如何追求異性的書，上面教你如何運用單純曝光效果，企圖透過製造各種巧遇來讓自己欣賞的異性（或同性）對自己產生好印象，請記得有一個例外，如果對方對自己的第一印象不好（initially dislike），那麼對方看你越多次反而會越討厭你[2]（註）。

擴增實境的設計與社會角色的認同

《Pokémon GO》透過擴增實境（Augmented Reality, AR），將虛擬的神奇寶貝結合到真實世界中，如此新奇的設計，我想是許多人會喜歡上這個遊戲的原因之一。

什麼是擴增實境呢？根據羅納德．阿祖瑪（Ronald Azuma）的定義，擴增實境包含了三大要素：將真實世界與虛擬世界結合（ Combines real and virtual）、 即時互動（Is interactive in real time）、三維度的互動環境（ Is registered in three dimensions）[3]。

透過擴增實境所塑造出來的「角色扮演」遊戲，或許讓玩家某種程度上地融入了童年卡通裡神奇寶貝訓練師這個虛擬的社會角色（social role），進入了一個全新的、半現實半虛擬的社會現實（social reality）中，並且跟著童年時的那個小智一起去收服神奇寶貝。不過，為什麼化身神奇寶貝訓練師這樣的角色扮演遊戲會如此的吸引人呢？其中一個原因，可能是角色扮演遊戲中包含了認同作用（identification）的成分。

認同作用是佛洛伊德所提出的自我防衛機轉（Self-defense Mechanism）當中的一種，最初的意思是：個體在潛意識中藉由同化他者的某部分或某特質，讓這些特質變成自己的一部分[4]；但在網路等虛擬世界出現之後，「虛擬角色」也被納入認同的對象之一，如過去就有研究者就曾經以青少年對於初音未來的角色認同進行相關研究[5]；而更進一步地，《Pokémon GO》採取了擴增實境的方式，結合了現實社會角色與虛擬角色，又將認同作用所涉及到的範疇向前推進了一步。（關於自我防衛機制，可以參考〈踢貓的故事──佛洛伊德與防衛機制〉。）

認同作用從青少年時期便開始影響我們的發展，而且將會持續終生[6]。一些學者整合了 Erikson 對於自我認同（self-identity）的定義，認為認同有助於我們認清自己在社會當中的角色定位，知道自己的需求、愛惡與動機，並且依照這些對自我的了解，來追尋自己的人生目標[7][8]。認同又可以包含三個不同的層面[8]，我想從這三個層面來看我們如何對《Pokémon GO》遊戲中這個半真實半虛擬的角色產生認同：

一、個人認同

反映出我們內在的心理傾向，如我們的價值體系、生涯目標等等；如果從《Pokémon GO》來看，每個人對於這個遊戲角色的認同可能並不一樣，例如有些人想要和小智一樣收服所有神奇寶貝、打敗道館館主；有些人只以抓到皮卡丘為樂；而有些人只想將之當作生活中的小消遣等等。

二、社會認同

我們和外界環境互動之後所形塑出的認同感，如個人的聲譽、受歡迎的程度等等；從《Pokémon GO》這個遊戲來看，那麼我們周邊的人對於這個遊戲的熱衷程度，和對你在 Facebook 貼上你抓到皮卡丘的文等等的反應，將影響我們對這個遊戲角色的認同感。

三、集體認同

那些對我們而言重要的人（重要他人，significant others）和重要的團體（參考團體，reference groups）對於我們的期待和規範；如果從《Pokémon GO》來看，系上同學、辦公室同事、家人、好朋友或是伴侶等等對於這個遊戲的態度，都有可能形塑與改變我們對於這個遊戲角色的認同感。

除了前面提及的初音未來角色認同研究之外，過去也曾經針對虛擬遊戲角色認同進行研究，例如國內學者陳怡安便指出，在一個虛擬遊戲中，玩家只需要扮演好自己的角色，便能夠獲得快樂，進一步達成自我實現（self-fulfillment）的滿足[9]。除此之外，透過遊戲獲得尊重與肯定[10]、擺脫既定的性別與社會角色、打造出另一個全新的自我[11]、在同盟組織中分享共同的興趣、情感和經驗，以及建立友誼等人際關係，使我們獲得社會支持（social support）與歸屬感（sense of belonging）[12]，也是這類虛擬遊戲能帶給我們的成就與滿足。尤其《Pokémon GO》採取了現實與虛擬的結合的擴增實境設計，可能會讓這樣的連結變得更加緊密。

為什麼開始玩之後，我們就停不下來了？

又是操作制約在作祟！

如果每次丟球，都能夠成功收服神奇寶貝，這個遊戲或許就會無聊許多；但是有時候抓得到，有時候抓不到，讓訓練師們更執著於能不能收服神奇寶貝這件事，有時候丟到一半，還會讓它給逃走，這就更增加了我們想收服對方的慾望。

如果你曾經看過〈為什麼好人們能如此不求回報？原來都是操作制約在作祟！〉這篇文章，那麼你就會知道，原來這又是操作制約（operant condition）在搞鬼了[13]。簡單來說呢，就是我們會對於「收服神奇寶貝」這件事情產生一種開心的感覺，而有時候抓得到，有時候抓不到的設計，正是操作制約當中的變異比率（Variable-Ratio）設計，透過這樣的方式，比起每次丟球都能成功捕獲，更能夠增強玩家們繼續玩下去的動機。

大家都在玩，也是我們想玩的動機之一

看到社會周遭的朋友都在玩，不斷地在 Facebook 上面貼文洗版，其實也是一種單純曝光效果的展現，有可能會讓我們喜歡上這個遊戲。除此之外，樂隊花車效應（Bandwagon effect）、從眾效應（Conformity）與社會比較理論（Social comparison theory）也是我們在選擇下載這個遊戲的可能原因之一，以下我就稍微介紹一下這三個理論在心理學上經典的研究結果。

所謂的樂隊花車效應，指得就是「當越多人有著某些信念、想法、潮流的時候，我們越有可能跟隨這些潮流」[14] ，聽起來是一件很好理解的事情，不過跟隨潮流真的是一件好事嗎？或者它是一件壞事呢？其實這得看我們跟隨的是什麼樣的潮流。無論如何，就我自己的想法，我認為擁有自己為什麼選擇跟隨潮流，或是為什麼不跟隨潮流的理由，比起是否跟隨潮流是更為重要的事情。

心理學上有另一個和樂隊花車效應類似的名詞──從眾效應，所謂的從眾效應，指得是遵從團體規範當中的態度、信念與行為[15]。從眾效應和樂隊花車效應的差別在於，從眾的環境是一個「特定團體」，而樂隊花車效應的環境則是「整個社會潮流」。從從眾效應的觀點來看，我們可以將 Facebook 上面的朋友圈、你的實驗室夥伴、辦公室同事們視為同一個團體，那麼當這個團體當中有越多人在玩《Pokémon GO》的時候，我們跟著玩的可能性就越大。

由於從眾效應比起樂隊花車效應，更限定於一個團體之內，我們更有可能必須要表態自己的立場，也就更有可能受到團體壓力的影響，而決定跟隨其他人的意見。畢竟即使今天社會上有再多的人在玩《Pokémon GO》，你也可以做自己的事情不要管他們；但是當你班上同學都在玩，並且拉著你陪他們一起去抓怪的時候，你就得表態說「其實我沒有很想玩」；而表態這一件事情，就有可能遭受到比較多的壓力。

或許你不跟著玩《Pokémon GO》所遭受的壓力不會那麼大，但是在一些情況之下，我們不跟著團體態度，就有可能遭受極大的壓力。例如索羅門．阿希（Solomon Asch）的這個比較實驗：

索羅門安排了 6~8 個男性大學生進入實驗室裡進行一場實驗。事實上，這 6~8 個人之中，只有一個是真正的受試者，其他人都是索羅門的助手。在實驗進行的時候，所有成員會為著一個會議桌，而實驗者在每一回合裡，會出示兩張卡片，其中一張是標準線段卡，上面畫有一條直線；另一張卡片則是比較線段卡，上面畫有三條不同長度的直線（如下圖）。每個人必須依序回答比較線段卡上面的直線，哪一條和標準線段卡上的直線一樣長。而真正的受試者，總是被安排在倒數第一、倒數第二的順序回答。而其他的實驗助手，會在 18 次的實驗當中，有 12 次一致地回答出一個不正確的答案。實驗者的目的是要觀察，當其他所有人都回答明顯錯誤的答案時，受試者是否也會迫於團體壓力，而跟著回答錯誤的答案呢？結果發現，總共有 74% 的受試者，至少在一個回合當中屈服於群眾壓力；所有受試者在 37% 的回合中，屈服於其他人的答案，跟著回答了錯誤的選項[16]。

而社會比較理論，或許也可以說明我們為什麼會玩《Pokémon GO》的一部份原因。社會比較理論，是由美國的心理學家里昂．費斯汀格（Leon Festinger）所提出的[17]：在我們對於自身狀況不確定時，我們會透過和他人比較自己的能力和選擇，來確定自己在社會上的定位。而《Pokémon GO》就提供了我們這樣一個比較的平台，當我們抓到稀有的神奇寶貝時、成功成為某個道館的道長時、收集完所有神奇寶貝時、將等級練得比身旁的朋友都還要高時，我們便能夠得到一種優越感（self-enhancement）[18]，而這些成就感也是促使我們一直玩下去的可能理由之一。

致謝

• 本篇文章關於認同作用的段落，部分參考了國內學者林雅容的論文[19]改寫而成，特此感謝。

註解

1. 如何扭轉不好的第一印象，背後還有很多複雜的心理學研究，但不在本文討論的範圍；除此之外，實驗室中研究發現的單純曝光效果能否推估到實際生活情境，還是一個值得討論的問題，畢竟實際生活情境和看卡通不一樣，我們和其他人還有其他的言語與肢體互動，並不是僅僅單純地「看」對方而已。

延伸閱讀

1. Zajonc, R.B. (December 2001). “Mere Exposure: A Gateway to the Subliminal”. Current Directions in Psychological Science. 10 (6): 224.
2. Swap, W. C. (1977). “Interpersonal Attraction and Repeated Exposure to Rewarders and Punishers”. Personality and Social Psychology Bulletin. 3 (2): 248–251.
3. R. Azuma, A Survey of Augmented Reality Presence: Teleoperators and Virtual Environments, pp. 355–385, August 1997.See P.356.
4. 樊雪春、樊雪梅、涂冠如、樊蓉(2009)《諮商輔導學辭典》。五南出版。p.96
5. 曾增恩(2014)青少年對虛擬偶像「初音未來」的認同歷程與迷文化之研究。國立臺北教育大學課程與教學研究所學位論文。
6. Ashford, J. B., Lecroy, C. W. ＆ Lortie, K. L.著，張宏哲、林哲立編譯， 1999，《人類行為與社會環境》，臺北：雙葉書廊。
7. 張春興（1983）《青年的認同與迷失》。臺北：臺灣東華。
8. 陳坤虎、雷庚玲、吳英璋（2005）〈不同階段青少年之自我認同內容 及危機探索之發展差異〉。《中華心理學刊》，47 卷，3 期，249-268。
9. 陳怡安（2002）〈資訊遊戲的魅力〉。《資訊社會研究》，3 期：183-214。
10. 翟本瑞（2002）《連線文化》。高雄：復文圖書出版社。
11. 陳淑惠（2000）〈網路沉迷現象的心理病理之初探：台灣大學生網路 沉迷傾向的性別差異〉。行政院國家科學委員會補助專題研究計 畫成果報告（NSC89-2511-S-002-010-N）。
12. 李君如、楊棠安（2005）〈線上遊戲玩家表現與其人格特質之研究─ 以「天堂」為例〉。《高雄師大學報》，19 期：85-104。
13. Ferster, C.B., & Skinner, B.F. (1957). Schedules of reinforcement. New York: Appleton-Century-Crofts.
14. Colman, Andrew (2003). Oxford Dictionary of Psychology. New York: Oxford University Press. p. 77.
15. Cialdini, R. B., & Goldstein, N. J. (2004).Social influence: Compliance and conformity. Annual Review of Psychology, 55, 591–621.
16. Asch, S. E. (1955). “Opinions and Social Pressure”. Scientific American. 193 (5): 31–35.
17. Festinger L (1954). “A theory of social comparison processes”. Human relations. 7 (2): 117–140.
18. Wood, J. V. (1989). “Theory and research concerning social comparisons of personal attributes.”. Psychological Bulletin. 106 (2): 231–248.
19. 林雅容(2009)自我認同形塑之初探：青少年、角色扮演與線上遊戲。亞洲大學社會工作學系。資訊社會研究(16).p.197-229

文／曹盛威 | 國立交通大學教育所科學教育組

擴增實境，指得是將虛擬物件投射至現實中的技術，像是「遊戲王」中的立體影像裝置（去年已有神人完成決鬥盤與投影系統），或是去年的 IKEA 型錄，不過這只是一部份。

擴增實境的物件不一定是 3D 立體影像（只是最多人用，也較有互動性），其原始概念是在你眼前加入現實中沒有且可以即時互動的虛擬訊息，比如上面的血量、防禦、時間，或是將準星對到隊友身上跑出隊友的相關資訊。

前些日子一度爆紅的 google glass 已能讓擴增實境在真實世界中顯示虛擬訊息，但還有一個功能並不完善，那就是直接在真實物體上顯示正確的虛擬訊息。以CS的遊戲畫面來說，就是我們還無法讓準星（鏡頭）對準隊友（真實物體）後正確顯示相關資訊（虛擬物件）。

為什麼不行？人與機器在辨識物體上的差異

心理學將人辨識物體的方式分為「由下至上」與「從上到下」這兩種模式（注意，接下來的敘述富有無聊的哲學意味）。

「由下至上」指的是我們先是辨認出各種「特徵」，根據這些特徵進行辨認，這是一種被動的處理方式（也可以說，較為客觀）。例如：看到一個有著四條腿、毛茸茸還搖著尾巴又汪汪叫的東西，我們便能說這是一條狗。

「從上到下」則反過來，透過「情境」採取主動詮釋的方式（較為主觀），依據內心的期望來對接受的訊息進行解釋。比如在吧台上，擺著兩大罐開過的高粱以及一整排裝滿透明液體的 shot glass，你馬上認定這透明液體就是高粱，但實際上你並沒有足夠多的資訊來辨認；如果把 shot glass 換成平常的玻璃杯，旁邊也沒有任何高粱酒瓶，你或許就會認為這只是一杯白開水。

辨認就是識別出「特徵」與「情境」這兩件事。對人來說，辨識是兩種過程交互進行的結果，但對機器就不是這麼一回事了，機器只有識別「特徵」的能力。因此同一物體只要看起來不一樣（換個角度或是光源不一樣），機器就會有判別上的困難。

解決方法－識別碼與機器學習

在 IKEA 的型錄影片中，我們可以看到使用者將 IKEA 型錄放在地上，device 偵測型錄並顯示相對應的虛擬物件，這就是「識別碼」的概念（QR Code、二維條碼、RFID 等技術）。既然機器只能辨識「特徵」，就為現實物體安上一個機器能夠明確辨識的識別碼，這樣問題就迎刃而解了！

不過這樣的方法治標不治本，主因是「想要在哪裡顯示虛擬物件，就要在那裡找到 QR Code」，想一下賽亞人偵測戰鬥力時，還要跟對方說「抱歉我找不到你的 QR Code」，實在是很不直覺又不帥氣阿！

但識別碼仍當前是解決辨識問題最常使用的方法，不只是電腦容易判讀，對人來說也容易製作。識別碼的相關技術也還在持續發展中，比如用紅外線感應的隱形識別碼，可以讓真實物體不會再有醜醜的條碼。

而另一個方法是讓機器也能搞懂複雜情境的能力，這涉及到已經被科幻小說寫到爛的人工智慧。而在工程領域，「機器學習」正是嘗試讓機器也能玩閱讀空氣的跨領域學科，但不要忘了機器基本上還是只有辨識「特徵」的能力，機器學習只是將複雜的真實情境簡化成機器能辨識的特徵。

所以該如何讓機器進行學習？其實跟人的學習一樣，不外乎是從經驗中（數據）找出共通點，並作為之後判斷的標準。比如說你跟朋友約見面，朋友經常晚十分鐘才到，那下次約見面時你就會去衡量自己要不要準時赴約，如果把他寫成機器邏輯，那會是「跟別人約見面要準時，但如果是你朋友的話，可能要晚十分鐘才對。」（如果對這部分有興趣，可以參考深度學習──人工智能的現在與未來）。

是最後一哩路？還是走不完的一哩路？

Microsoft HoloLens。圖／flickr @Microsoft Sweden

擴增實境從提出至今也過了二十年，許多成像與體感操作技術都在突飛猛進，但在辨識技術上卻沒飛的那麼快，這也使得擴增實境的運用大多還是在娛樂媒介上面，像今年 E3 展上，Microsoft 開發的 hololens，把 Minecraft 的世界直接投影在會場上並用體感進行操作；但在日常生活中，辨識技術的不足將使得擴增實境的便利性不佳，如果帶 google glass 還要找商品條碼才能看到價格，我為什麼不直接看櫃子上的價格告示牌呢？

人類技術能不能突破機器辨識上的落差，成為這最後一哩路最重要的關鍵，究竟這真的是最後一哩路，還是走不完的一哩路，還有待那些資料科學家們來為我們解答。

（本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫－智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿）

責任編輯：鄭國威
審校：陳妤寧