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從色彩恆常性的兩個實驗,來理解人類怎麼看見色彩

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/03/22 ・2871字 ・閱讀時間約 5 分鐘

  • 文/陳彥諺

大腦是很有趣的東西,聰明的大腦,可以幫我們快速判斷、掌握當下狀況,有助於我們適應多變的環境。不過,有時候卻會聰明反被聰明誤——大腦判讀的顏色,和真實的顏色竟然不一樣!

前陣子引起網路上瘋狂討論的「藍黑還是白金洋裝」以及「灰綠還是粉白的鞋子」,就是兩個經典案例。

藍黑還是白金洋裝的案例中,同樣一張雙色相間的條紋洋裝圖,有人看到的是「藍黑條紋」,另一部分的人,看到的則是「白金條紋」。看到藍黑條紋的人,因為大腦主動幫你忽略了圖片右上角的光源,因此判斷出來的顏色,比較接近裙子的原始色像素。而看到白金條紋的人,大腦可能是太聰明了,主動幫你將圖片右上方的光源考量進去,根據過往的經驗,大腦認為,在金色背光光源的照射下,如果畫面中出現了偏藍的顏色,那麼這個部分的原始色應該是白色,因此,感謝聰明的大腦,你看到的是白金條紋洋裝。

灰綠還是粉白鞋子的案例,也是同樣道理。某些人的大腦,會自動將光源顏色的因素考量進去,快速提供根據過去經驗判斷後的結果,導致最終看到的是鞋帶、LOGO、鞋底處是綠色,鞋體是灰色的結果;另一些人,看到的則是鞋帶、LOGO、鞋底處是粉紅色,鞋體是白色。

這些案例背後的運作機制,其實可以理解為「大腦的自動白平衡功能」,也就是心理學家或神經生物學家所說的「色彩恆常性」。

發現色彩恆常性——蒙德里安色板實驗

為了理解「色彩恆常性」到底是怎麼發生的,科學家蘭德(Edwin H. Land)進一步做了著名的「蒙德里安色板實驗」。蒙德里安(Piet Cornelies Mondrian)是 1940 年代的荷蘭畫家,他為了達到藝術創作中的「純粹實在」,終身致力於進行色彩實驗。他的代表作有《構成第十號》與《百老匯爵士樂》,都以非常簡單的線條、極為單純的紅黃藍色塊,構成了畫面上的和諧平衡。而蘭德所做的色彩恆常性實驗中,刺激物的圖板與蒙德里安的畫作非常相像,因此就稱之為「蒙德里安色板實驗」。

蒙德里安色板實驗。圖/參考資料 4

1964 年,蘭德運用不同波長(即不同顏色。不同顏色的波長便不同。)的光源,照射在蒙德里安色板上,讓受試者在回答特定區域是什麼顏色的同時,一面用機器偵測反射光的波長。如圖所示。左邊三台裝置是 RGB 三原色的光源,用來控制光線的顏色,右方的黑色裝置,則用來偵測反射光的顏色。

蘭德透過這個實驗,發現人們即使在不同光線的照射下,仍然可以準確地回答該色塊的顏色,這說明了一件事——人類辨識物體顏色的方式,並不是單純靠著該物體的反射光來決定的,還會受到周圍物體反射光的影響。進一步來說,人類對於顏色的判斷,並不是絕對的,而是相對比較出來的。

如此一來,也就可以解釋另一個有趣的小實驗了。當灰色的小女孩圖片,加上了紅色的濾鏡,猛然一看,加上紅色濾鏡圖的那一側,小女孩眼珠的顏色似乎就變成了藍色。不過,再拉近仔細一看,其實小女孩眼珠的顏色並沒有改變,仍然是原先的灰色,只是由於色彩恆常性,當大腦偵測到畫面中的環境偏紅,便自動補色,補出了原先根本不存在的藍色。

啟動色彩恆常性——馬克西莫夫的鞋盒實驗

所以說,人體的色彩恆常性,在什麼時候會開啟呢?有趣的鞋盒實驗告訴我們答案。

科學家馬克西莫夫(Vadim Maximov),以一個鞋盒做成實驗裝置。他在鞋盒一側,開了一個小孔作為觀看孔,另一側內壁則有類似於榻榻米的色塊圖案。從正上方打入特定光源進入盒中後,要求受試者觀看刺激物,結果發現,兩張畫面結構相同,但色塊完全不同的原圖,在不同的特定光源照射下,受試者的色彩恆常性並沒有發揮作用,他們所看到的圖案顏色,是兩張一模一樣的圖。

馬克西莫夫的鞋盒實驗示意圖。圖/參考資料 4

接著,在圖案上加入一圈白色色塊後,再次請受試者觀看,受試者的色彩恆常性開始發揮作用,能分辨出圖案的原圖顏色了。實驗結果再次確認了,我們所認定的物體顏色其實是相對的,會隨著周遭顏色進行修正,而當白色有顏色變化的時候,特別能啟動我們的色彩恆常性機制。

加上白線後對顏色的影響。圖/參考資料 4

AERO 創作者筆電,幫助創作者看見最真實的色彩

大腦太聰明了,會根據狀況,自動幫我們把某些真實的部分,轉換成另一種樣子。只是,從古至今,作為創作者,最需要的就是傳達真實了。那麼,該怎麼辦呢?

不怕不怕,來到了 21 世紀,現代的方法要用現代方式解決。作為一個創作者,我們不能關閉自己腦中的自動白平衡,但我們有選擇最真實與最優質的可能!

AERO 創作者筆電,考量了創作者從「設計原稿」到「完成作品」的全方位需求。視覺設計師們心中的痛,就是當顏色稍有偏離,造成了整體作品的大走鐘,努力的心血就徹底埋沒。

為了讓創作者能有絕佳發揮,AERO 16 創作者筆電從前端到後端,通通都考量了。在前端設計上,搭載 4K AMOLED 的面板,支援 100% DCI-P3 色域,並在 16:10 黃金螢幕比例的呈現下,讓你所見即真實。而在設計稿完成後的印刷階段,則以 Pantone Validated/ X-Rite ® 技術 Factory Calibration 高敏度媒合印刷校色,讓創作者的設計與實體製作物完美接軌,實體不色偏。

更厲害的是,AERO 16 是目前業界唯一具有「X-Rite™ 工廠校色」 以及「Pantone® Validated」 雙重認證的創作者筆電!

舉凡平面設計師在排版設計上,更需要精準的媒合印刷的校色,設計產品(包含招牌、海報、傳單、標識…等等)都需要在顏色上有高敏銳度的對接,擁有 Pantone Validated/ X-Rite ® 技術 Factory Calibration 並以 16:10 螢幕,接近黃金比例的設計更貼近創作工作者的需求。你也是追求完美、追求真實的創作者嗎?AERO 創作者筆電系列,協助你的創作,有最美、最真實的呈現。

提供參考:第 12 代 Intel® Core™ 處理器機種類型參考:

AERO 創作者筆電具有 4K AMOLED 或 miniLED,支援 100% DCI-P3 色域,給你最全面的色彩饗宴。

參考資料

  1. 實驗檢測色彩恆常性理論之正確性
  2. The Retinex Theory of Color Vision
  3. Physiological explanation of Land’s Retinex Theory
  4. Retinex at 50: color theory and spatial algorithms, a review
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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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輕薄柔軟的觸控螢幕
PanSci_96
・2014/08/30 ・1299字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

圖片來源:display central
圖片來源:display central

採訪/L編

十幾年前,行動電話要輕巧方便好攜帶;而這個年頭,人們為追求大螢幕的視覺效果,反而接受逼近平板大小的手機。雖然在大螢幕手機上玩遊戲、看影片比較舒服,閱讀文章能防老花,又可以顯得臉小,卻有個麻煩的缺點:實在太大了。若想將大螢幕配件放入口袋說走就走,有什麼好方法嗎?

不如就把螢幕折一半帶著走吧!有別於常見的玻璃螢幕,工研院利用「多用途軟性電子基板技術」(FlexUP),做出紙張般的觸控式螢幕,不僅可以彎曲,也能摺疊,彎曲的特性讓螢幕可以安裝在任意曲面,配備在腕戴式互動裝置,能做成更大螢幕、貼合身體的智慧型手錶,或是裝在衣服上做成天線寶寶裝;摺疊的特性賦予螢幕收納功能,例如以軟性螢幕取代投影機和布幕,或是更棒的:放在行動裝置上,讓平板、手機合而為一。

工研院研發FlexUP技術時,雖然要創造突破性的產品,但也不能太天馬行空,要讓業者的設備勝任新技術,因此工研院以現有的面板生產技術加以開發,在一般製作面板的玻璃載板黏上塑膠基板,讓廠商只需做些微的調整,就能在既有生產線製造軟性面板。製作完成後,再進行塑膠基板切割,從玻璃取下軟性面板。為了讓成品輕鬆與玻璃載板分離,工研院在玻璃跟塑膠基板之間加入「離型層」,讓塑膠基板在加工時維持牢固,完工後又能輕易拆卸。

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Tri-Fold AMOLED可以兩方向摺疊

軟性觸控式螢幕將顛覆使用者習慣

現在智慧型手錶等腕戴式互動裝置的設計,皆因硬式螢幕有所限制,為配合手部曲線,只能做小巧的螢幕,且較不舒適。工研院發表了利用軟性觸控螢幕的腕戴式互動裝置,圓弧的線條可以包覆手臂,做大面積的螢幕,讓腕戴式裝備有更多元的應用。捨去玻璃的FlexUP螢幕厚度只有100微米,如此輕薄的螢幕也讓穿戴式裝置更加舒適。

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可摺疊的觸控螢幕,可以同時擁有手機和平板的功能。

智慧型手機、平板電腦各有其不可取代性,卻又有許多重疊的功能;滑臉書、上PTT、用Line聊天、看影片、聽音樂、查資料等等,在行動裝置上皆大同小異,差別只在螢幕尺寸造成的使用限制,若能將兩機合體,將會方便許多。配上可摺疊主動有機發光二極體(AMOLED)的可摺疊觸控螢幕,可望讓智慧型手機及平板電腦合而為一:摺疊手機好攜帶、攤開平板防老花。其實任天堂DS遊戲機就有摺疊收納螢幕的概念,但兩個螢幕之前還是有很大的斷層,可摺疊的軟性螢幕讓摺疊機構也是顯示器,形成流暢的大螢幕,不會有銜接的斷層。只有60微米厚的軟性螢幕以塑膠取代玻璃,不僅減輕重量、體積,也能避免玻璃因撞擊造成的碎裂。

電容式觸控面板的原理是感測手指觸摸螢幕時產生的電場,而觸控面板的準確度會被顯示器的電流干擾,當兩者越靠近,干擾會越大。FlexUP觸控板輕薄的優點這時卻成了缺點,FlexUP觸控面板比玻璃面板薄了幾倍,距離下方的顯示器較近,受到較多的干擾而降低觸控螢幕的感應。軟性觸控螢幕雖然很令人期待,但研究人員還在努力突破許多困難,讓技術和成果更加完美。