目次
1. 序論と概要
「THE WASTIVE」は、一つの挑発的な問いを投げかけるインタラクティブアートインスタレーションである：デジタルファブリケーション廃棄物が世界を観察できたとしたら？ 3Dプリンティングやレーザーカッティングなどのプロセスから生じる廃棄物を、人間の存在と相互作用する知覚を持つ観察者へと変容させる。このインスタレーションは、海の波のリズミカルな干満を模倣し、鑑賞者と彼らが生み出す技術的残滓との間で、静かで詩的な対話を生み出す。この作品は、ヒューマンコンピュータインタラクション（HCI）、デジタルファブリケーション、メディアアート、持続可能性の交差点に位置し、専門家コミュニティに閉じがちな環境問題へのより広範な公衆の関与を育むことを目指している。
2. 問題：デジタルファブリケーション廃棄物
デジタルファブリケーションの民主化は、主にプラスチックを中心とした試作と素材使用の増加をもたらした。これにより、サポート構造、失敗したプリント、端材など、相当量の廃棄物が発生している。
2.1 環境への影響
不適切に処分されたプラスチックはマイクロプラスチックへと分解され、海洋生態系を脅かす。年間約1,100万～2,300万トンのプラスチックが海洋に流入していると推定されている[4]。HCIにおける試作ライフサイクルでは、素材消費の完全な環境コストが見落とされることが多い。
主要統計
1,100万～2,300万トンのプラスチックが毎年海洋に流入しており、その一部は産業および試作廃棄物流に由来する。
2.2 現在の廃棄物流
一般的な廃棄物には、3Dプリンティングのサポート構造、過剰なインフィル、失敗したプリント、レーザーカット合板のスクラップなどが含まれる。これらの素材は通常、対話や考察の可能性を持つ存在ではなく、不活性な副産物として見なされている。
3. THE WASTIVE：コンセプトとデザイン
このインスタレーションは、廃棄物を問題から参加者へと文脈を再構築する。
3.1 詩的な再解釈
核心となるコンセプトは擬人化である。廃棄物に「声」と「視線」が与えられる。視点を「3Dプリンティング廃棄物を観察する」から「3Dプリンティング廃棄物に観察される」へと移行させ、鑑賞者の役割と責任に挑戦する。
3.2 インタラクティブな仕組み
鑑賞者が近づくと、インスタレーションは目覚める。その動きと音は、多くのプラスチック廃棄物の最終的な行き先を直接的に暗示する海の波を模倣するようにデザインされている。これにより、美しくも不安を覚える、内省的で感覚的な体験が生み出される。
4. 技術的・芸術的フレームワーク
この作品は、センサー技術、キネティック・スカルプチャー、サウンドデザインを融合させている。
4.1 センシングと応答システム
近接センサー（例：超音波またはLiDAR）が鑑賞者の存在と距離を検知する。このデータがアクチュエーター（サーボモーターまたはステッピングモーターが想定される）を駆動し、組み立てられた廃棄物片に波のような動きを生み出す。海のざわめきに似たオーディオフィードバックは、インタラクションパラメータに基づいてアルゴリズム的に生成される。
4.2 素材と美的選択
物理的な素材は廃棄物そのものである——選別された3Dプリントプラスチックとレーザーカット木材のスクラップだ。組み立ては、廃棄物の正確で幾何学的な起源と対比させるため、有機的で不規則なパターンに従っている可能性が高い。カラースキームは素材の元の状態から導き出され、水のメタファーを強調するための照明が施される可能性がある。
5. 関連研究と文脈
THE WASTIVEは、確立された研究領域の上に構築されている。
5.1 持続可能なインタラクションデザイン (SID)
Blevis [1] のような研究者によって開拓されたSIDは、環境配慮をインタラクションデザインに統合することを提唱している。Eldyらによる持続可能な試作ライフサイクル [3] は実用的なフレームワークを提供し、THE WASTIVEは感情的で説得的な層を加えることでこれを補完する。
5.2 環境に優しい素材研究
Riveraらによる使用済みコーヒーかすからの3Dプリンティングフィラメント [5] のような取り組みは、持続可能性の素材科学側面を代表している。THE WASTIVEは、知覚と行動の側面で機能し、そのような革新への需要を駆動する態度を変えることを目指している。
核心的洞察
- 視点の転換：廃棄物を受動的な対象から能動的な観察者へと見事に再定義している。
- 感情的エンゲージメント：芸術とメタファー（海）を用いて、知的に理解される問題と内臓感覚的な感情を結びつける。
- ギャップの架け橋：専門家レベルの持続可能性への懸念（SID、循環型デザイン）を、アクセス可能な体験を通じて公的議論へと翻訳することを目指している。
6. 核心的洞察と分析
核心的洞察： THE WASTIVEは廃棄物への技術的解決策ではない。それは心理的なトロイの木馬である。その真の革新は、HCIの核となる強み——魅力的な体験の創造——を利用して、ユーザーの廃棄物に対する認識をハックし、デジタルファブリケーションの環境的帰結を個人的で即時的、そして奇妙に美しいものとして感じさせる点にある。
論理的流れ： このプロジェクトの論理は優雅に循環的である：1) 問題のあるシステム（ファブリケーション廃棄物）の物理的アウトプットを取る。2) その同じシステムのツール（センサー、アクチュエーター、コード）を用いてそれに主体性を吹き込む。3) この主体性を用いて問題（海の波のメタファー）をシステムのユーザーに反映させる。これは通常、廃棄において断絶されているフィードバックループを閉じる。
強みと欠点： その強みは、説得力があり、説教臭くないレトリックにある。統計や警告ラベルとは異なり、無生物に対する共感を生み出す。スペキュラティブデザインに共通する欠点は、測定可能性である。ギャラリーでの心に響く体験は、研究室やメイカースペースでの行動変化につながるのか？ このプロジェクトは、感情的エンゲージメントが行動につながるという、行動科学がしばしば脆弱と見なす関連性に大きく依存している。
実践的洞察： 研究者にとって、これはSID研究を魅力的にする方法のベンチマークである。次のステップは、この体験が鑑賞者の表明された意図、さらには関連するワークショップでのその後の試作選択をどのように変えるかについてデータを収集するために、インスタレーションに計測装置を組み込むことであるべきだ。産業界にとって、これは廃棄物流を単なる物流上の問題としてだけでなく、デザイン素材およびコミュニケーションチャネルとして見るよう促す呼びかけである。失敗したプリントの後、単にビープ音を鳴らすだけでなく、自身の廃棄物トレイの波のような動きで視覚的に「ため息をつく」3Dプリンターを想像してみよ——それはTHE WASTIVEの原理を小規模に統合したバージョンである。
7. 技術詳細と数理モデル
波のような動きは、減衰調和系としてモデル化でき、廃棄物片が鑑賞者の近接度（$d$）に応答する。特定のアクチュエーターの活性化レベル$A(t)$は、次のような関数によって支配され得る：
$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$
ここで：
- $A_{max}$ は最大振幅。
- $\beta$ は近接感度に反比例する減衰係数。
- $f$ は波振動の周波数。
- $\phi$ は複数のアクチュエーター間で進行波効果を生み出すための位相オフセット。
- $S(t)$ は、自然的で非機械的な波の変動を模倣するための確率的ノイズ関数（例：パーリンノイズ）。
音響合成では、同様のパラメータ（$d$）を用いて、フィルタリングされたノイズ発振器群の振幅と周波数を変調し、「海の優しいざわめき」を創り出すことができる。
8. 実験結果とユーザーエンゲージメント
PDFでは正式な定量的結果は提示されていないが、記述されている成果は定性的かつ行動的なものである。「実験」はインスタレーションの展示そのものである。成功は、観察された鑑賞者の行動——長時間の関与、思索的な姿勢、体験後のインタビューやコメントログで報告された認識の変化——によって測定される。逸話的な結果は、このインスタレーションが意図した内省を引き起こし、鑑賞者に自身の創造的素材アウトプットのライフサイクルを意識させることに成功したことを示唆している可能性が高い。ハイテク廃棄物と有機的で海洋的な動きの並置が、この内省状態を駆動する主要な変数である。
チャート説明（概念的）： THE WASTIVEを体験する前後の鑑賞者アンケート回答を比較する仮想的な棒グラフ。y軸は、「私は自分の試作廃棄物に対して個人的な責任を感じる」や「デジタルファブリケーション廃棄物は抽象的な問題のように感じる」といった記述に同意する鑑賞者の割合を示す。体験後の有意な肯定的な変化（責任感の増加、抽象性の減少）は、インスタレーションの影響を視覚的に示すだろう。
9. 分析フレームワーク：非コードケーススタディ
フレームワーク： 「持続可能なHCIのための認識-行動ループ」
THE WASTIVEへのケーススタディ適用：
1. 不明瞭な認識： 通常状態：ユーザーはファブリケーション廃棄物を不可避で不活性な副産物（「ゴミ」）として認識する。創造と環境的帰結の間のフィードバックループは断絶している。
2. 介入： THE WASTIVEは、この断絶したループに直接自身を組み込む。廃棄物を物理的に再提示し、メタファーを通じてその潜在的な環境的終着点（海）をシミュレートする。
3. 変化した認識： 新状態：ユーザーは、より大きな生態系とのつながりを持つ能動的存在として廃棄物を認識せざるを得なくなる。ループは芸術を通じて一時的に閉じられる。
4. 潜在的行動： このフレームワークは、この変化した認識が、将来のファブリケーション作業における持続可能な行動（例：生分解性フィラメントの探求、サポート材の最小化）の可能性を高めると仮定する。この最終ステップを検証するには縦断的研究が必要である。
このフレームワークは、HCIにおける他の説得的な持続可能性プロジェクトが、資源使用に関するユーザーの認識-行動ループにおける特定の「断絶」をどのように標的としているかをマッピングすることで分析するために使用できる。
10. 将来の応用と方向性
1. 教育ツールへの統合： THE WASTIVEの縮小版は、大学のメイカースペース、Fab Lab、デザインスクールに恒久的でインタラクティブなリマインダーとして配備され、創造的行為とその素材的帰結を直接結びつけることができる。
2. 生成的・適応的システム： 将来の反復では、コンピュータビジョンを用いてインスタレーションに投入される特定の種類の廃棄物（例：PLA対ABS、サポート構造対失敗プリント）を分析し、それに応じて応答パターンを変更し、よりニュアンスに富んだ対話を創り出すことができる。
3. 廃棄物流のデータ物理化： このコンセプトは、ファブリケーションラボのためのリアルタイムデータ物理化ダッシュボードへと進化し得る。インスタレーションの干満、色、または音は、素材消費、エネルギー使用、または成功プリント率のライブ指標に結びつけられ、資源の流れを触知可能に可視化できる。
4. AIアートとの相互交配： 生成的AIモデル（スタイル転送のためのCycleGANの原理に基づくものなど[7]）を統合することで、システムがその中に置かれた廃棄物の潜在的な未来の形態や劣化経路を「夢見る」または可視化することを可能にし、内省に時間的次元を加えることができる。
11. 参考文献
- Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
- DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
- Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. ACM Conference Paper.
- IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
- Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
- Karana, E., et al. (2015). The T(r)opic of Materials: Towards a Relational Understanding of Materials Experience. International Journal of Design.
- Zhu, J., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV).
- Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '12).
- IPCC. (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental Panel on Climate Change.