日本東京大學發表革命性高速即時動態光雕投影技術，扭曲變形的衣服一樣能投影|數位時代 BusinessNext

日本東京大學發表革命性高速即時動態光雕投影技術，扭曲變形的衣服一樣能投影

先前光雕投影有些限制：被投射物必須是不會變形的剛體。然而日本東京大學的石川渡邊研究室突破了這項侷限，發表了新成果──「以高速投影到動態變形非剛性表面的投影方法」。

光雕投影（或稱 3D 投影映射）是這幾年來大型表演活動中常被運用的新興技術，透過光雕可以改變建築物或者任何物體的外觀，把現實世界中平淡無奇的物體變得如夢如幻，大開觀眾的想像空間。不過，當前的光雕投影有些限制：被投射物必須是不會變形的剛體。而在上周，日本東京大學的石川渡邊研究室突破了這項侷限，發表了新成果──「以高速投影到動態變形非剛性表面的投影方法」。

在進入正題之前，先大略介紹一下光雕投影。簡單說，就是準備很多很多台的投影機，圍繞在一棟建築物的四周，然後用電腦控制這一大堆投影機，在晚上投影到建築物上，將建築物當做畫布，做出種種絢麗的表演。演出過程要考量到建築物是立體的，必須考量投影到的表面不是平的，得用電腦把投影的畫面事先針對每一台投影機要投射到的地方，算出對應的變形，才能投影出去。可以是在上面畫東西，也可能是天馬行空地把建築物變成完全不同的東西等。關於實際的作品，筆者推薦非常經典的《2012 東京光之祭典》或者日本萬代玩具公司出的一場表演的迷你版 HAKO VISION（用手機就可以欣賞）。

而這樣的技術，僅限於事先做好的靜態影片內容與靜態投影環境，東京大學的石川渡邊研究室不滿足於此，企圖克服這樣的限制，進行了動態光雕投影的研究。動態光雕投影的困難，是要捕捉真實世界「布幕」的動態即時變形，隨即低延遲地調整好要投影的虛擬影像，使投射出去以後，讓我們的視覺感官覺得吻合、沒有破綻。這最基本需要一台畫面更新率高、低延遲的投影機，於是該實驗室就自行開發了高速投影機「DynaFlash」，它在 8bit 色階（一個點可以有 256 色）時更新率高達 1000FPS，最低延遲（latency）才 3 毫秒（ms）。

有了這個基礎以後，更進一步要處理最有挑戰性的部分：如何正確投射影像到非剛性不斷形變甚至有遮蓋情形的「布幕」上呢？如果用即時影像辨識技術的話，是來不及的。石川渡邊研究室提出了這樣的新方法──「可變形點陣標記」（ Deformable Dot Cluster Marker，DDCM），這個做法類似 AR 擴增實境的概念，是用紅外線才看得到的墨水（人眼看不到），在衣服上面事先印好特定的點陣標記圖後，即使目標物發生大變形或者遮擋，DynaFlash 投影機的感應器也能穩定地在 1,000fps 下即時「看到」目標物上的點陣標記，以投射出正確的變形後畫面。

使用這些基本技術，包括 DynaFlash 和 DDCM，就可以在變形非剛性表面上進行新式的動態投影映射了。在石川渡邊研究室的展示影片中，可以發現翻轉、扭曲、移動、伸縮都難不倒，由於投影和感測都是以 1,000fps 的速度在運作，就好像投影的圖案本來就是印在衣服上般地自然。更特別的是，可變形點陣標記可以是複數的，也就是說這讓投影機可以靈活地「辨識」出不同的目標物，而同時加以投影出不同的圖案。

在應用上，可以想像演唱會表演時，偶像歌手穿著一件單色白淨的衣服，不用實際的換裝，就可以變換出一件又一件的不同衣裝；不用拜師學數十年學習高難度的川劇變臉技術，臉上只要戴著一張純白的面具，就可以一張又一張的不斷翻臉。非娛樂的應用方面，不用開刀，投影出內臟器官到人體上，輔助醫學院教學應該也是可預見的應用。真期待這項技術的後續發展呢！

本文授權轉載自：科技新報

許多年輕人懷抱熱忱，期盼透過行動讓社會變得更好，卻在起步時感到茫然，不知道該從何著手，也難以確認自己的想法是否回應真實需求。為了接住這份想要改變社會的熱情，「2026 Impact Star 青年影響力啟動賽」為青年搭起一個動手實作的舞台。

Impact Star 由新北市政府青年局主辦、社企流共同推動，邀請 5 個社會創新組織提出第一線問題，並安排專業導師陪伴 10 組青年團隊展開兩個月的實作，從訪談、理解需求開始，把點子一步步做成能進入現場測試的方案。

把科學教材放進 LINE，協助老師更快完成備課

「LIS 情境科學教材」長期製作國中小科學影片與教學資源，這次競賽以「跨科教學減壓」為題，希望青年找出方法，協助非自然科背景的老師更容易使用這些教材準備科學課程。

本次獲獎團隊「EDU」成員劉子瑤、梁秭萁訪談一名剛進入教育現場的老師後，發現對方同時教授近 9 個科目，還要兼顧行政工作與班級經營，備課時間格外珍貴。因此決定把解決方案聚焦在備課流程最佳化，協助教師更快找到適合的教材。

「EDU」決定利用教師們最熟悉的 LINE 官方帳號，整合 LIS 影片、投影片與教案，再把教材內容製作成視覺化備課卡。使用者只要透過手機，就能簡單掌握教學重點、課程流程及所需材料，直接放進既有的備課流程。

透過吸收教師的回饋，「EDU」在競賽過程中持續調整，讓操作方式更貼近實際使用情境。最終作品在 3 名教師參與的初步測試中，於系統易用性方面獲得 82.5 分，反映受測教師對操作體驗的正面評價。

把教育平權做成手機遊戲，讓青年找到參與方式

「TFT 為台灣而教」長期關注教育不平等，這次活動希望促進青年思考，如何讓高中生與大學生理解教育平權，並找到適合自己的參與方式。本次獲獎團隊「星築美少女」因此決定製作手機沉浸式遊戲《鐘響以前》，並將這些因素融入故事中。遊戲以一場為期 3 天的營隊為背景，玩家能在 15 至 30 分鐘內探索場景、與角色對話並蒐集線索。

遊玩過程中，玩家會發現一名叫做阿龍的孩子沒有出現在正式名單上；而阿龍未能參加營隊，背後牽涉交通、家庭照顧責任與行政程序等因素。玩家必須在有限的人力、時間與預算中作出選擇，透過安排阿龍的行程，切身理解教育不平等如何出現在孩子的日常生活中。

遊戲結束後，系統會依照過程中的選擇提供「行動者分類」，協助玩家了解自己適合投入陪伴、資訊整理或跨域解題，並附上 TFT 相關計畫與參與連結。在 67 名完成前後測的玩家中，認為自身專業難以對教育平權發揮作用的比例，由約 4 成降至約 2 成，顯示更多玩家在體驗後，看見參與教育平權的可能。

減塑求籤機走進飲料店，環保成為日常選擇

「海湧工作室」長期投入環境教育與廢棄物源頭減量，這次競賽希望讓民眾理解海洋廢棄物治理，並在日常生活中實際參與減塑。本次獲獎團隊「塑 per NOVA」從淨灘資料中注意到塑膠吸管造成的海洋廢棄物問題，也觀察到消費者即使知道減塑的重要，仍習慣於購買飲料時拿取塑膠吸管。

「塑 per NOVA」成員王姸儒、郭書睿，因此把實作場域選在手搖飲店，設計「減塑求籤機」。裝置設在消費者購買飲料的動線上，當消費者準備拿取吸管時，即提供可替代選項，讓減塑融入消費流程。

顧客投入 1 元後，可取得一支可自然分解的蒲草吸管，透過掃描 QR Code，可抽取線上環保籤詩。此求籤的趣味設計有效提升消費者嘗試意願，透過線上籤詩更進一步提供日常減塑方法介紹。

「塑 per NOVA」在 3 間飲料店測試兩週，累積約 150 次蒲草吸管取用。這段經驗讓他們直接觀察顧客如何操作裝置，也了解方案能否融入店家的營運流程，為後續拓展更多場域累積經驗。

前進新加坡，青年行動的下一步

獲得首獎的 3 組團隊，預計於 9 月底前往新加坡和南洋理工大學，與當地社會創新組織交流。團隊將延續這次實作累積的經驗，觀察新加坡如何回應相近議題，再思考哪些做法適合帶回台灣。

「EDU」希望了解新加坡如何支持非本科教師授課，以及當地社創組織有哪些能夠立即實踐的做法；「星築美少女」則將觀察教育政策的實際運作，及新加坡如何理解與推動教育平權。「塑 per NOVA」關注當地如何讓環保意識融入民眾生活，並希望從永續措施中找到減塑求籤機後續發展的方向。

頒獎典禮上，「星築美少女」成員王品然坦言：「一開始覺得社會影響力很遙遠，自己做不了什麼東西。」但參加完比賽後發現，踏出第一步就可能帶來改變，她說：「其實做一小步，你就可以改變一些東西。」

從起步時不知道該從何著手，到把方案帶進真實場域，3 組團隊在兩個月的實作中找到答案：青年不必等到有完整的解法才開始，只要先走近一個真實需求，並根據回饋持續調整，對社會的關心就能逐漸成為具體行動。