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【智活星期二】 羅日生:「數位化整合設計與案例分享」

PanSci_96
・2013/08/17 ・880字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

 

文/馮盈捷

現今的文創商品琳瑯滿目,設計人才也如雨後春筍般的在台灣嶄露頭角,那麼如何在其中創造出設計競爭力呢?羅日生教授以工業工程設計者為考量,以創意點子、商品化能力及設計實現力三方面來說明如何達到有效的設計競爭力。

其中又以設計實現力最為挑戰,主要是因為擁有設計實現力的前提條件必須要了解目前市面上最常見的數位化設計整合工具 (如:CAD、CAE、CAM、RE、RT等設計軟體),通曉這些設計軟體中常見的應用名詞及操作之後將所有的技術流程整合,其中包含了兩種建模形式 :

  • 正向建模 : 由2D外觀的發想後,經由軟體數位化再進一步的製作出3D模型。
  • 反向建模 : 從3D實體塑像,經由軟體轉化設計成2D的圖像。

如同我們一般所看到的公仔、珠寶或立體浮雕等設計都是先設計好的外觀樣貌後,再進行數位轉化成實體。而逆向建模的操作主要是可以將多種實體的公仔掃描且轉化後儲存於系統之中,進而建立起龐大的圖像資料庫,將不同公仔之間的器官交互使用,因而創造出新的角色。

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羅老師說道,由於軟體的便利性讓學生作品的可以直接應用RP軟體,輸出完整的形象化模型,也能夠使學生在學習過程中直接看到自己作品的實體樣貌,對學生來說除了可以實實在在觸摸到自己作品之外,也讓他們更有興趣投入這樣的設計過程。

以數位的方式製作雕塑,可以縮短傳統工藝上所耗費的時間,也能將作品數位化先修飾到最佳狀態再輸出模型。現今也有許多海內外的公司投入了這項新科技的發展,目前利用在醫學上最成功的例子就是義肢,使用的人可以依照自己喜歡的材質及特性做出客製化的義肢,就如同配件般具有個人特色。除此之外,數位化雕塑品在未來的發展可以用在醫學美容、考古、食物等多項3D物件上,對於大眾來說是一項非常有前景的科技產業。


台灣智活文創跨校聯盟(CREATE TAIWAN)主要是由交通大學為核心集結北部、中部與東部共八所學校,整合科技、產業及文化三方面的課程訓練,著重課程理論與實務的結合,根據不同的需求聚焦於文創方式並且推廣地方特色,目標培育出跨領域的師資及學生。

本活動由Cre@Taiwan 台灣智活文創產業跨校教學聯盟 與 PanSci 泛科學 共同主辦


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。