[專欄] <%:data.title%>

專題 <%:data.title%>

<%:~nl2br(data.summary)%>

<%:data.subtitle%>

<%:data.subtitle%>

#<%:prop.issue%>

<%:~formatDate(prop.online_date, 'YYYY MMM DD')%>

<%:prop.title%>
<%props prop.kols%>
<%:prop.realname%>
<%/props%>
<%if prop.column_id != 0 %> <%/if%> <%if prop.topic_id != 0 %> <%/if%>
除了復興城市,數位雙生如何為文化發展帶來機會?

ISSUE #049

除了復興城市,數位雙生如何為文化發展帶來機會?

2022-06-15 11:30:00

數位雙生(Digital Twin)不僅為醫療、製造業等帶來革命性影響,也為城市發展賦予無限想像,是各國實踐智慧城市重要的一環。除了促進經濟及社會發展外,數位雙生如何為文化保存,帶來更進一步的可能?

#古蹟修護就靠數位雙生 #讓線上展覽帶來更真實性的體驗 #虛實共存是未來觀展趨勢

王縈緹

王縈緹 / 採訪編輯

採訪寫作

陳卓君

陳卓君 / 副總編輯

審訂

圖片來源 - pexel

questionquestion

發生什麼事?

數位雙生(Digital Twin)可用於汽車製造、工廠動線設計,甚至是替城市的未來遠景,升級「智慧化」,但是我們往往卻忽略了,「文化的保留」亦屬城市發展重要的關鍵之一。

  • 目前多數國際都市,都應用了此技術於「城市基礎建設的規劃」,例如:改善交通、路燈規畫,支持推動「淨零排放」等等的相關政策。(旭時報
  • 但城市需要的不僅是硬體設施,一座城市的經濟發展,與當地的歷史、人文、藝術等軟體條件的關係更是密不可分。城市創新的核心價值,須來自於當地的歷史文化和生活型態。(遠見
  • 若工商業應用的科技能夠導入文化領域,除了有助於歷史的保存,更能創造出有別於以往的沉浸展演、展覽內容傳遞、創新科技體驗,逐步讓民眾認知數位之於文化的重要性。(詳見文末 臺灣當代文化實驗場蔡奇宏主任訪談)


數位雙生的文化應用?

歷史是世代進化的軌跡,但是隨著時間推移,我們熟知的遺跡和建築物都將逐漸消失,因此保存變得格外重要。世界各國都把握在實體物件還完整時,於虛擬世界中建立古物、建築、環境、人像的數位分身,透過數據庫替有價值的文化資產的未來鋪路。

  • 展演空間與古蹟:將建築物的完整結構數據化後,建造出虛擬雙生,真正動土前先在數位環境中進行各項模擬、測試與分析,做即時的調整規劃,避免開始搭建後才發現問題,如:室內的冷氣口該如何配置,才能做到對館藏作品最小幅度的影響?電梯該如何安排,才能順暢內外參觀人流的走位動線?不僅如此,在古蹟還是文物的保存上,能精準的幫助修復、重建、保護。

    • 過去雲林北港朝天宮有一個區域特別容易受到腐蝕,透過整個環境周圍的局部氣象模擬後,發現風向的流動容易集中灌進特定區域,數位雙生有效的替建築物做局部性的觀察,進而找到古蹟損壞的原因。(詳見文末 數位藝術基金會董事長黃文浩訪談)
    • 在修復於 2018 年受大火破壞的法國巴黎聖母院時,數位雙生扮演了極其重要的角色,不論在監督、進度追蹤,還是局部的管理上,如:材質的選用、角度等等,都有了更精準的參考依據。(New Civil Engineer
    • 倫敦自然歷史博物館架設了約 15,000 個智能感應器,用於監測館內的溫度、濕度、震動、光線等,可能會影響館藏作品的外部因素,並用數位雙生技術將所有數據串接在一起,有助於保護建築物及其收藏,更可有效地從中得知該如何維護館藏及整體的環境。(Museum Next
    • 除了預測,數位雙生可根據歷史經歷了哪些事件,3D 重建並模擬出,現今我們所見的城市在過去不同時間點的樣貌,其中所呈現的細節能更身歷其境的,向人們展示城市的沿革,也有助於「考古遺址」的應用。(Gogeomatics
  • 展覽:除了能夠模擬物件外,讓「資訊視覺化」也是數位雙生的關鍵功能。

    • 台灣博物館研發出的「智慧觀臺博」,利用空間的偵測提供導覽線索,將實體展場與虛擬展示說明進行融合,在民眾使用行動裝置掃描標定展品後,即可瀏覽展品的相關資訊,並獲得擴增實境的觀展體驗。(文化部
    • 在疫情肆虐下,多數博物館都被迫停業,倫敦自然歷史博物館推出了虛擬導覽,使用數位工具,突破了地理、時間的限制,提供線上參觀,甚至開放 360 度的探索那些實體觀展時禁止進入的區域。(Natural History Museum


未來會如何?

在後疫情時代,數位展覽是否還有其價值及必要性?

  • 數位展覽旨在提供「創造一整套只屬於虛擬,才能提供的體驗服務。」,如參觀實體羅浮宮時,把展品拿起來把玩是不可能的;但在虛擬場域可以拆解整個作品,甚至近距離的觀察蒙娜麗莎筆觸細節。數位雙生不只是表象的複製,更分析了繪畫的各種特徵。(詳見文末 數位藝術基金會董事長黃文浩訪談)
  • 虛實整合將是未來觀展趨勢,數位展覽另一項功能在於「到館之前的資料補充」,即使是實體觀賞的客群,也可以結合數位工具,提供更細緻的觀展體驗,甚至在觀展後可繼續使用該管道,無論是問卷填寫,還是更新最即時的訪談給參觀者等,實現串連所有的相關資料。(詳見文末 中國科大副教授施登騰訪談)

除了資金與技術外,台灣相較於其他國家,在運用數位雙生上是否有「個別性」的困難?人民對於虛擬展覽的接受度又是如何?請看《旭時報》與多名專家的深度對談。

深度專訪

question
數位雙生常被運用在城市交通、公共衛生等的創新,除了基礎設施,還可以為「文化」發展做些什麼?核心需求會是什麼?
施登騰

施登騰

中國科技大學 室內設計系/互動娛樂設計系 副教授

高雄大學與台灣雙生學會曾辦理專家論壇,將(Digital Twin)運用在文化資產保存上,透過技術在數位環境裡,建置出建築物的虛擬替身,並進行推估、監測及預判出,建築物會在長時間的溫度與環境變化後,會產生什麼樣的破壞,並從中得知該從什麼點加強歷史建築物的保存。

另外,Digital Twin 也可以結合 MR、AR ,在台北機廠的「組立工廠」歷史現場等這類展區為觀眾模擬出過去如何啟動蒸汽火車、蒸氣鍋爐、大型機械、大船入港等等,都是讓參與者能更深入其境於文化之中的方式。

黃文浩

黃文浩

財團法人數位藝術基金會董事長

以藝文來說,現階段出現在元宇宙的虛擬替身大都是動畫或動漫的形式,Digital Twin 可以實現真實人體的掃描,以提升虛擬展覽的真實性,也可達成已過世表演者,再次重現於人們眼前的可能;除了人像,也能廣泛的應用在製作文物的替身,數位孿生可精準的用數字演算出文物的內部結構,如:我們曾協助歷史博物館的鎮館之寶—九層寶塔進行數位替身,九層寶塔的塔尖在中國山西,透過 Digital twin 的技術到當地掃描塔尖後,在虛擬世界組合起來後,呈現出了文物完整的樣貌。

再者,例如 IBM 在實際建廠前...

蔡奇宏

蔡奇宏

臺灣當代文化實驗場(C-LAB)科技媒體實驗平台研發企劃組主任

數位雙生又稱數位分身、數位對映,我的觀察中其實不只運用在交通或公衛設施,這個名詞最早被提出是在 2002 年密西根大學 Michael Grieves 教授提出,當時是針對產品提出實體產品與其數位虛擬分身的概念,主要目的為在數位環境中進行各項模擬、測試與分析。而為了要可以精準符合實體狀態,甚至開始將實體與虛擬直接串接相關資料,讓數位物件具備實體物件相同狀態與反應。 

這樣原本以產品、科技模擬為導向的目的,在文化科技上我認為可以從不同角度切入。這一年來元宇宙的議題正熱...

question
在您的想象中,台灣於文化創新上可以使用數位雙生達成什麼樣的應用?可能會有哪些特別需求?最需要被改變的地方是什麼?
施登騰

施登騰

中國科技大學 室內設計系/互動娛樂設計系 副教授

資訊視覺化也是目前 Digital Twin 結合文化的主要發展方向之一,如:「智慧鏡頭」物件與空間辨識技術的數位視野,像台灣博物館研發出的「智慧觀臺博」,利用空間的偵測提供導覽線索,也就是說當參觀者的行動裝置瞄準到展品時,會自動提供相關資訊,整合了實體與數位典藏資料庫,用相同的觀念來看,未來國家文化記憶庫、舊照片、數位典藏資料庫裡的展覽物件、研究資料,便可以透過數位技術與設備於虛實整合環境中被有效地引導出來,我相信這會是比較適合的文化應用。

國內目前尚未有一個展館或者文化機構,是純以「數位」為博物館特色,但是數位與實體會是共存、依存而非取代的關係,現今實體會需要數位的資訊輔助,但未來我比較期待數位雙生在虛擬世界,能是個別獨立的數位實構,也就是在全虛擬的世界裡,利用數位資源做到文化遺址的導覽、博物館的參觀,甚至是飛行到國外體驗文化內容,創造一整套只屬於虛擬才能提供的體驗服務。

蔡奇宏

蔡奇宏

臺灣當代文化實驗場(C-LAB)科技媒體實驗平台研發企劃組主任

臺灣近年除了許多科技新創團隊發展創新應用以外,在許多領域如教育、醫療、消費市場、航太甚至軍事也都行之有年。因此,我認為可以換個角度切入討論,在文化科技領域中,同樣有許多內容創作者正對劇烈變化的數位環境,進行各種文化創新實驗。C-LAB 即為臺灣重要的實驗創新基地,其中科技媒體實驗平台更搭建高畫質沉浸式空間「FUTURE VISION LAB」,逐年在聲響創作、未來視覺、人工智慧等領域,持續打造對未來數位世界的想像與實踐。而在各項創新實驗展演的過程,來參與的民眾才會是未來的主體,透過這些沉浸展演、展覽內容傳遞、創新科技體驗,逐步打開民眾對於數位之於文化的重要性。進而透過藝術家、創作者使用數位工具創作的同時,許多無形中數位雙生雛形會自然的形成。 

question
除了資金與技術外,台灣相較於其他國家,在運用數位雙生上是否有「個別性」的困難?
施登騰

施登騰

中國科技大學 室內設計系/互動娛樂設計系 副教授

我覺得在台灣最大的困難在於,文化與科技之間是尚未被有效整合,科技確實很少參與文化界,而文化未刻意去理解或導入科技,即使有總體計畫與預算,也常分配到不同機構或機構內的各單位去執行,就因彼此之間未整合或橫向串連使在無法優化、整合的情況下,即使有再大的預算,都無法集中、聚焦到發展的核心目標,且更缺乏的是永續性規劃。況且文化產業相對於科技業、工業、商業的預算比較少,因此也比較難吸引大型的科技公司投入資金,或者吸引科技人才投入。

蔡奇宏

蔡奇宏

臺灣當代文化實驗場(C-LAB)科技媒體實驗平台研發企劃組主任

臺灣近年文策院的扶持下,許多新創團隊投入元宇宙內容、智慧 IoT 產業、區塊鏈應用以及文化科技研發。相較於其他市場廣大的國家來說,我認為臺灣更適合往精緻體驗發展。在這兩年間,可以看見許多在互動體驗介面上的科技公司組成並投入研發,與國外大廠並不衝突,多建構在這些大廠的硬體支援下,針對軟體內容、系統架構和使用者體驗,深入探究與發展。 

question
大約還需要多久的時間,數位雙生才會進入台灣被廣泛使用?台灣的需求性高嗎?人民的接受度又會如何?
施登騰

施登騰

中國科技大學 室內設計系/互動娛樂設計系 副教授

若以為文化機構來說,其實也不是說還需要多久,目前都有在逐步進行中,台灣沒有完全走偏,但確實相較國際腳步是比較慢,不過被稱為科技島的台灣,若應用在工業及商業的科技技術,願意導入文化領域時,我相信會更快地促進科技與文化的結合。

我覺得這次的疫情確實提供了一個很好的機會,去檢視很多事情,我們被困在所謂的「物理空間」,無法到另外一個地方去,因此文化部與相關文化機構推廣的線上展覽就已是現今在各種應用上備受依存的觀展方式。

數位展覽可以發揮很大的作用在於—「到館之前的資料補充」,有時候某些情況也許不適合帶太多小朋友到實體現場時,至少也是個替代方案,另外,願意去實體觀賞的客群,也可以...

黃文浩

黃文浩

財團法人數位藝術基金會董事長

我覺得這是一個虛實整合的新時代趨勢,虛擬與現實並不會相互取代,而是並行並可以帶來更多不同以往的體驗以及新奇創意,因此在台灣還是有一定需求的,很多人會有類似的疑問,文化藝術若是以數位的形式出現,在見不到實體作品的情況下,還有其價值及必要性嗎?其實實體與數位所能提供的層次是不同的,數位展覽的重點在於,呈現現實展覽無法帶來的體驗,如參觀實體羅浮宮時,不可能把展品拿起來把玩,但在虛擬場域是可以實現,把整個作品拿起來觀察、拆解等等更細緻的觀展體驗,甚至可以更近距離的欣賞蒙娜麗莎一筆一畫的細節,數位雙生不只是表象的複製,更可分析畫作的各種特徵與技法結構,目前的技術如果不分析材料成分甚至可以做出連專家都難以辨別真偽的作品;再者,在疫情不允許出國的現況下,數位展覽可以打破時間、地域的限制,即使在家依舊能到各地參觀展覽。

蔡奇宏

蔡奇宏

臺灣當代文化實驗場(C-LAB)科技媒體實驗平台研發企劃組主任

我認為如果以廣義的數位雙生來討論,其實臺灣已經開始了一段時間,只是不完全建構在大型硬體設備環境的經營,而是以內容的數位分身來進行創新應用。在科技文化領域的應用,目前多數鎖定在娛樂產業如沉浸式遊戲、XR 體驗、區塊鏈應用等,因此能接觸的族群多半具有一定經濟能力。我們都在期待,未來當這些體驗介面的成本降低到,可以普及每一個家庭或個人時,數位雙生就不再僅僅是在物件上,進一步延伸到人類的數位分身,就可以打造如電影一級玩家中那樣真實的虛擬世界,而每一個人都會用有一個「自己的數位孿生」。 

question
在執行中可能會遇到什麼樣的問題?目前有解方嗎?
黃文浩

黃文浩

財團法人數位藝術基金會董事長

以目前來說,應用在真實人體的掃描時,會遇到隱私權和肖像權的問題,例如我們幫明星掃描時,都必須簽保密協定,或是要重塑已過世者的數位影像時,也必須獲得其家人的同意,其實數位孿生不只是影像還有聲音,只是目前聲音的再現是非常考驗技術的,雖然可以用 AI 去計算,但是工程非常複雜,必須有完善的聲音數據庫,才能提高其真實性,例如我們曾經試圖讓豬哥亮可以與觀眾互動、講話,但後來還是因為聲音庫不完整而失敗。

現在的數位替身在人像上,都會有點怪怪的、眼神死死的,也就是說真實性不夠,常有「恐怖谷」的現象,但我相信隨著時間的演進,在未來都是可以被克服的,不過目前還是會以美國好萊塢等,資源比較充沛的國家帶領技術的進步。

此次與談人

施登騰

施登騰

中國科技大學 室內設計系/互動娛樂設計系 副教授

黃文浩

黃文浩

財團法人數位藝術基金會董事長

蔡奇宏

蔡奇宏

臺灣當代文化實驗場(C-LAB)科技媒體實驗平台研發企劃組主任

延伸閱讀

什麼是智慧城市?台灣怎麼做?

談到智慧城市,你腦中浮現什麼畫面?是電影裡充滿無污染的高科技城?還是隨時被監控的假烏托邦?台灣各都可能尚未勾勒出完整的智慧城市規劃,但身為市民的我們,有想法了嗎?會要更多智慧路燈?還是節能減碳的大眾運輸?究竟「智慧城市」是什麼模樣?

2022-06-07 10:00:00

城市的虛擬分身,如何催生未來城市?

隨著元宇宙應用走向多元,在虛擬世界創造分身的「數位雙生」技術,早已為醫療、製造業帶來革命性影響。當我們把數位雙生應用格局放大,在虛擬世界創建城市分身,會如何翻轉我們的未來生活?

2022-06-14 11:00:00

時間標記

EPEPISODE # 旭沙龍-張育寧時間

EP #