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
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

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)。

DynaFlash.jpg
DynaFlash 投影機

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

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Physical AI應用崛起,勤崴國際如何打造台灣智慧移動國家隊?
Physical AI應用崛起,勤崴國際如何打造台灣智慧移動國家隊?

若將生成式人工智慧(GenAI)技術視為改變人與資訊互動的重要分水嶺,Physical AI(實體AI)則讓 AI 真正理解並介入真實世界:從機器人、自駕車到智慧製造,AI 正從「理解內容」走向「理解物理世界」,其中,自駕車被公認是 Physical AI 最具代表性的落地場域,也是目前最能驗證 AI 感知、推理與決策能力的應用,因為,不僅要控制車輛,還必須即時與人流、車流、道路設施及各類載具互動,需要極高的 AI 感知、推理與執行能力。

對深耕智慧移動多年的勤崴國際而言,Physical AI不只是 AI 技術演進,而是自駕車產業邁向下一個世代的重要轉折:從依賴規則控制(Rule-based)的自駕系統,逐步升級為具備感知、推理、學習與持續優化能力的智慧移動平台,讓全球自駕車產業競爭從單一技術比拚,走向資料、場域、生態系與 AI 能力的全面競賽。

Physical AI讓自駕車從「照規則開車」走向「理解世界」

過去,自駕車依靠高精地圖、光達(LiDAR)、攝影機等感測器,以及大量預先設定好的規則進行判斷,這種作法能處理相對固定的情境,但一旦遇到複雜且快速變化的交通環境,例如大量機車穿梭、行人突然穿越、不同國家的交通規則,系統很容易受到限制。

勤崴國際認為,Physical AI 的出現正改寫自駕車的發展模式:透過更強大的 GPU 算力,結合世界模型(World Model)、數位孿生(Digital Twin)與模擬器(Simulator),AI 能先在虛擬世界完成大量交通情境模擬,再將學習成果快速部署到真實道路,不僅大幅縮短訓練與驗證時間,也讓自駕系統持續學習與進化。

#2 Physical AI應用崛起,勤崴國際如何打造台灣智慧移動國家隊?
勤崴國際以廠區自駕接駁車與自駕載貨車服務,協助製造業者實現智慧工廠願景。
圖/ 勤崴國際

「在 Physical AI 賦能下,自駕車將從依照規則開車轉變成能理解環境、預測意圖,再做出最佳決策。」勤崴國際副總經理林映帆表示,例如當系統看到路邊有人揮手,不只是辨識動作,而是能推論對方有搭車需求;當機車快速切入車道,也能提前預測可能路徑,而非等事件發生後才反應。

這也意味著,自駕車的競爭已從「規則設計」走向「AI學習能力」的競爭:自駕車不僅是智慧移動的新載具,更是觀察 Physical AI 是否真正成熟的重要指標;換言之,Physical AI比拚的不是演算法,而是誰能持續累積真實場域、建立與完善資料庫,讓 AI 在每一次行駛中不斷學習、持續進化,形成下一波智慧移動競爭的關鍵。

七年累積三十個場域,勤崴國際打造台灣智慧移動新能量

相較於 Waymo、Tesla 的優勢來自數百萬輛車持續累積道路資料,勤崴國際的策略是透過不同場域的長期營運,建立屬於台灣的智慧移動資料庫。

自2019年投入自駕車商業化應用以來,勤崴國際不僅持續深耕高精地圖、自駕系統、車聯網及自駕運輸技術、於全台完成超過30個自駕場域部署,累積自駕行駛里程突破38萬公里、服務超過80萬人次,更逐步建立台灣少數具規模的智慧移動資料庫;為進一步加速自駕車產業價值鏈發展,勤崴國際也攜手車廠、路側設備,感測器、AI 平台、車聯網、客運與場域業者打造完整的自動駕駛生態系。

以台積電南科園區的自駕巴士服務為例,由於路線涵蓋園區內外道路,自駕車不僅要與物流車、叉車及一般車流共存,離開園區後更須面對台灣特有的高密度機車交通環境,對 AI 的感知與決策能力形成高度挑戰;截至今日,該服務已累積超過92,435人次搭乘、自駕行駛里程超過83,542公里,接駁率高達96.7%;此外,勤崴國際也於廠區內導入自駕接駁車與自駕載貨車,累積服務超過216,794人次,驗證自駕技術在智慧工廠場域的落地能力。

除了工業場域,勤崴也將自駕技術延伸至觀光應用,例如今(2026)年6月在南投埔里福興溫泉區推出「啡嚐咖心」觀光自駕車服務;林映帆指出,相較於工業場域重視效率,觀光應用更重視人車互動與乘車體驗,遊客只需一鍵即可啟動自駕接駁,系統除了安全辨識行人與周遭環境,也能透過語音互動提升搭乘安心感,證明自駕車不僅適用於產業應用,更可成為偏鄉觀光與高齡化社會的新一代公共運輸解決方案。

#3 Physical AI應用崛起,勤崴國際如何打造台灣智慧移動國家隊?
勤崴國際在南投埔里福興溫泉區推出「啡嚐咖心」觀光自駕車服務。
圖/ 勤崴國際

接下來,勤崴國際將憑藉著在南部科學園區、南投與新北市的落地運行經驗,攜手產業夥伴、針對未來對自駕公車有需求的城市,協助客運業者解決公車缺工等議題。

林映帆說:「我們的目標是提供自駕全方位解決方案。」在累積物流、廠區接駁、觀光、無塵室搬運等多元場域經驗後,勤崴逐步發展出「一個平台、多種載具、多種場域」策略:將共通技術平台模組化,再依不同客戶需求進行客製化調整,讓每新增一個場域,都成為下一個場域快速且安全部署的重要養分。

#0 Physical AI應用崛起,勤崴國際如何打造台灣智慧移動國家隊?
勤崴國際副總經理林映帆表示,將以「一個平台、多種載具、多種場域」策略,攜手自駕車產業鏈夥伴,協助AI自駕車等智慧移動落地應用,以及打造「國家隊」前進海外市場。
圖/ 數位時代

隨著Physical AI的成熟與落地,未來智慧移動的競爭,不再只是比誰擁有更大的模型,而是比誰能持續累積場域、建立完整資料庫,以及串聯完整生態系;在這個關鍵時刻,勤崴國際除因應不同場域客戶需求提供自駕車解方,也希望攜手更多產業夥伴,共同打造具有國際競爭力的智慧移動國家隊,讓台灣在全球自駕與 Physical AI 的新賽局中,占有一席關鍵位置。

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