THE WASTIVE: Aliran Interaktif Pasang Surut Sisa Fabrikasi Digital

Kandungan

• 1. Pengenalan & Gambaran Keseluruhan
• 2. Masalah: Sisa Fabrikasi Digital
  • 2.1 Kesan Alam Sekitar
  • 2.2 Aliran Sisa Semasa
• 3. THE WASTIVE: Konsep & Reka Bentuk
  • 3.1 Bayangan Semula Puitis
  • 3.2 Mekanisme Interaktif
• 4. Kerangka Teknikal & Artistik
  • 4.1 Sistem Penderiaan & Tindak Balas
  • 4.2 Pilihan Bahan & Estetik
• 5. Kerja Berkaitan & Konteks
  • 5.1 Reka Bentuk Interaksi Lestari (SID)
  • 5.2 Penyelidikan Bahan Mesra Alam
• 6. Inti Pati & Analisis
• 7. Butiran Teknikal & Model Matematik
• 8. Keputusan Eksperimen & Penglibatan Pengguna
• 9. Kerangka Analisis: Kajian Kes Bukan Kod
• 10. Aplikasi & Hala Tuju Masa Depan
• 11. Rujukan

1. Pengenalan & Gambaran Keseluruhan

"THE WASTIVE" ialah sebuah pemasangan seni interaktif yang mengemukakan satu soalan provokatif: Bagaimana jika sisa fabrikasi digital boleh memerhati dunia? Ia mengubah bahan terbuang daripada proses seperti percetakan 3D dan pemotongan laser menjadi pemerhati berperasaan yang berinteraksi dengan kehadiran manusia. Pemasangan ini meniru irama pasang surut ombak laut, mencipta dialog puitis yang senyap antara penonton dan sisa teknologi yang mereka hasilkan. Karya ini terletak di persimpangan Interaksi Manusia-Komputer (HCI), fabrikasi digital, seni media, dan kelestarian, bertujuan untuk memupuk penglibatan awam yang lebih luas dengan isu alam sekitar yang sering terhad kepada komuniti pakar.

2. Masalah: Sisa Fabrikasi Digital

Pendemokrasian fabrikasi digital telah membawa kepada peningkatan pembuatan prototaip dan penggunaan bahan, terutamanya plastik. Ini menghasilkan sisa yang banyak, termasuk struktur sokongan, cetakan gagal, dan potongan lebihan.

2.1 Kesan Alam Sekitar

Plastik yang dilupuskan secara tidak betul terurai menjadi mikroplastik, mengancam ekosistem marin. Dianggarkan 11–23 juta tan plastik memasuki lautan setiap tahun [4]. Kitaran hayat pembuatan prototaip dalam HCI sering mengabaikan kos alam sekitar sepenuhnya bagi penggunaan bahan.

2.2 Aliran Sisa Semasa

Sisa biasa termasuk struktur sokongan percetakan 3D, pengisian berlebihan, cetakan gagal, dan sisa papan lapis potongan laser. Bahan-bahan ini biasanya dilihat sebagai hasil sampingan lengai, bukan sebagai entiti yang berpotensi untuk dialog atau renungan.

3. THE WASTIVE: Konsep & Reka Bentuk

Pemasangan ini mengubah konteks sisa daripada masalah kepada peserta.

3.1 Bayangan Semula Puitis

Konsep teras ialah antropomorfisme. Sisa diberikan "suara" dan "pandangan." Ia mengalihkan perspektif daripada "Memerhati Sisa Percetakan 3D" kepada "Diperhatikan oleh Sisa Percetakan 3D," mencabar peranan dan tanggungjawab penonton.

3.2 Mekanisme Interaktif

Apabila penonton menghampiri, pemasangan ini bangkit. Pergerakan dan bunyinya direka untuk meniru ombak laut—metafora langsung untuk destinasi akhir kebanyakan sisa plastik. Ini mencipta pengalaman deria yang reflektif, indah dan mengganggu.

4. Kerangka Teknikal & Artistik

Karya ini menggabungkan teknologi penderia, arca kinetik, dan reka bentuk bunyi.

4.1 Sistem Penderiaan & Tindak Balas

Penderia jarak (contohnya, ultrasonik atau LiDAR) mengesan kehadiran dan jarak penonton. Data ini menggerakkan penggerak (mungkin motor servo atau stepper) untuk mencipta gerakan seperti ombak dalam kepingan sisa yang dipasang. Maklum balas audio, menyerupai bisikan lautan, dihasilkan secara algoritma berdasarkan parameter interaksi.

4.2 Pilihan Bahan & Estetik

Bahan fizikal ialah sisa itu sendiri—plastik tercetak 3D terpilih dan sisa kayu potongan laser. Pemasangan mungkin mengikuti corak organik dan tidak seragam untuk berbeza dengan asal usul sisa yang tepat dan geometri. Skema warna diperoleh daripada keadaan asal bahan, dengan kemungkinan pencahayaan untuk meningkatkan metafora akuatik.

5. Kerja Berkaitan & Konteks

THE WASTIVE dibina berdasarkan domain penyelidikan yang mantap.

5.1 Reka Bentuk Interaksi Lestari (SID)

Diperkenalkan oleh penyelidik seperti Blevis [1], SID memperjuangkan integrasi pertimbangan alam sekitar ke dalam reka bentuk interaksi. Kitaran hayat pembuatan prototaip lestari Eldy et al. [3] menyediakan kerangka praktikal yang dilengkapi oleh THE WASTIVE dengan menambah lapisan emosi dan persuasif.

5.2 Penyelidikan Bahan Mesra Alam

Inisiatif seperti filamen percetakan 3D Rivera et al. daripada sisa kopi terpakai [5] mewakili aspek sains bahan kelestarian. THE WASTIVE beroperasi pada aspek persepsi dan tingkah laku, bertujuan untuk mengubah sikap yang mendorong permintaan untuk inovasi sedemikian.

6. Inti Pati & Analisis

Inti Pati: THE WASTIVE bukan penyelesaian teknikal kepada sisa; ia adalah Kuda Trojan psikologi. Inovasi sebenarnya terletak pada penggunaan kekuatan teras HCI—mencipta pengalaman yang menarik—untuk mengubah persepsi pengguna tentang sisa, menjadikan akibat alam sekitar fabrikasi digital terasa peribadi, segera, dan anehnya indah.

Aliran Logik: Logik projek ini berbentuk bulatan yang elegan: 1) Ambil output fizikal sistem bermasalah (sisa fabrikasi). 2) Berikan ia agensi menggunakan alat sistem yang sama (penderia, penggerak, kod). 3) Gunakan agensi ini untuk memantulkan masalah (metafora ombak laut) kembali kepada pengguna sistem. Ia menutup gelung maklum balas yang biasanya terputus dalam pelupusan.

Kekuatan & Kelemahan: Kekuatannya ialah retoriknya yang berkesan dan tidak bersifat menasihati. Berbeza dengan statistik atau label amaran, ia mencipta empati untuk benda tidak bernyawa. Kelemahannya, biasa dalam reka bentuk spekulatif, ialah kebolehukuran. Adakah pengalaman menyentuh hati di galeri diterjemahkan kepada perubahan tingkah laku di makmal atau ruang pembuat? Projek ini sangat bergantung pada andaian bahawa penglibatan afektif membawa kepada tindakan, satu kaitan yang sering didapati rapuh oleh sains tingkah laku.

Inti Pati Boleh Tindak: Bagi penyelidik, ini adalah penanda aras untuk menjadikan penyelidikan SID menarik. Langkah seterusnya sepatutnya melengkapkan pemasangan untuk mengumpul data tentang bagaimana pengalaman mengubah niat yang dinyatakan penonton atau, lebih baik lagi, pilihan pembuatan prototaip mereka yang seterusnya dalam bengkel yang berkaitan. Bagi industri, ini adalah seruan untuk melihat aliran sisa bukan hanya sebagai isu logistik tetapi sebagai bahan reka bentuk dan saluran komunikasi. Bayangkan pencetak 3D yang, selepas cetakan gagal, bukan hanya berbunyi bip tetapi secara visual "mengeluh" dengan gerakan seperti ombak tong sampahnya sendiri—versi bersepadu berskala kecil prinsip THE WASTIVE.

7. Butiran Teknikal & Model Matematik

Gerakan seperti ombak boleh dimodelkan sebagai sistem harmonik teredam, di mana kepingan sisa bertindak balas kepada jarak penonton ($d$). Tahap pengaktifan $A(t)$ bagi penggerak tertentu boleh dikawal oleh fungsi seperti:

$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$

Di mana:
- $A_{max}$ ialah amplitud maksimum.
- $\beta$ ialah pekali redaman yang berkaitan songsang dengan kepekaan jarak.
- $f$ ialah frekuensi ayunan gelombang.
- $\phi$ ialah ofset fasa untuk mencipta kesan gelombang bergerak merentasi pelbagai penggerak.
- $S(t)$ ialah fungsi bunyi stokastik (contohnya, bunyi Perlin) untuk meniru variasi gelombang semula jadi, bukan mekanikal.

Sintesis bunyi boleh menggunakan parameter serupa ($d$) untuk memodulasi amplitud dan frekuensi bank pengayun bunyi yang ditapis, mencipta "bisikan lembut laut."

8. Keputusan Eksperimen & Penglibatan Pengguna

Walaupun PDF tidak membentangkan keputusan kuantitatif formal, hasil yang diterangkan adalah kualitatif dan tingkah laku. "Eksperimen" ialah pameran pemasangan. Kejayaan diukur dalam tingkah laku penonton yang diperhatikan: penglibatan berpanjangan, postur renungan, dan perubahan persepsi yang dilaporkan semasa temu bual atau log komen selepas pengalaman. Keputusan anekdot mungkin menunjukkan bahawa pemasangan berjaya mencetuskan renungan yang dimaksudkan, menjadikan penonton sedar tentang kitaran hayat output bahan kreatif mereka sendiri. Penjajaran sisa teknologi tinggi dengan pergerakan laut organik ialah pemboleh ubah utama yang mendorong keadaan reflektif ini.

Penerangan Carta (Konseptual): Carta bar hipotesis membandingkan respons tinjauan penonton sebelum dan selepas mengalami THE WASTIVE. Paksi-y menunjukkan peratusan penonton yang bersetuju dengan pernyataan seperti "Saya berasa bertanggungjawab secara peribadi terhadap sisa pembuatan prototaip saya" atau "Sisa fabrikasi digital terasa seperti masalah abstrak." Peralihan positif yang ketara (peningkatan untuk tanggungjawab, penurunan untuk abstraksi) selepas pengalaman akan menunjukkan secara visual impak pemasangan.

9. Kerangka Analisis: Kajian Kes Bukan Kod

Kerangka: "Gelung Persepsi-Tindakan untuk HCI Lestari"

Aplikasi Kajian Kes kepada THE WASTIVE:
1. Persepsi Kabur: Keadaan Normal: Pengguna melihat sisa fabrikasi sebagai hasil sampingan lengai yang tidak dapat dielakkan ("sampah"). Gelung maklum balas antara penciptaan dan akibat alam sekitar terputus.
2. Campur Tangan: THE WASTIVE memasang dirinya secara langsung ke dalam gelung terputus ini. Ia secara fizikal mewakili semula sisa dan mensimulasikan titik akhir alam sekitar potensinya (lautan) melalui metafora.
3. Persepsi Diubah: Keadaan Baru: Pengguna dipaksa melihat sisa sebagai entiti aktif dengan hubungan kepada ekosistem yang lebih besar. Gelung ditutup sementara melalui seni.
4. Tindakan Potensi: Kerangka ini membuat hipotesis bahawa persepsi yang diubah ini meningkatkan kemungkinan tindakan lestari (contohnya, mencari filamen terbiodegradasi, meminimumkan bahan sokongan) dalam tugas fabrikasi masa depan. Langkah akhir ini memerlukan kajian longitudinal untuk disahkan.

Kerangka ini boleh digunakan untuk menganalisis projek kelestarian persuasif lain dalam HCI dengan memetakan bagaimana mereka mensasarkan "kerosakan" tertentu dalam gelung persepsi-tindakan pengguna mengenai penggunaan sumber.

10. Aplikasi & Hala Tuju Masa Depan

1. Integrasi Alat Pendidikan: Versi THE WASTIVE berskala kecil boleh digunakan di ruang pembuat universiti, Fab Lab, dan sekolah reka bentuk sebagai peringatan interaktif kekal, menghubungkan tindakan kreatif secara langsung dengan akibat bahannya.
2. Sistem Generatif & Adaptif: Iterasi masa depan boleh menggunakan penglihatan komputer untuk menganalisis jenis sisa khusus yang dimasukkan ke dalam pemasangan (contohnya, PLA vs. ABS, struktur sokongan vs. cetakan gagal) dan mengubah corak tindak balasnya sewajarnya, mencipta dialog yang lebih bernuansa.
3. Fizikalisasi Data Aliran Sisa: Konsep ini boleh berkembang menjadi papan pemuka fizikalisasi data masa nyata untuk makmal fabrikasi. Pasang surut, warna, atau bunyi pemasangan boleh dikaitkan dengan metrik langsung penggunaan bahan, penggunaan tenaga, atau kadar cetakan berjaya, menjadikan aliran sumber kelihatan secara ketara.
4. Penyebaran Silang dengan Seni AI: Mengintegrasikan model AI generatif (seperti yang dibina berdasarkan prinsip CycleGAN untuk pemindahan gaya [7]) boleh membolehkan sistem "bermimpi" atau menggambarkan bentuk masa depan potensi atau laluan degradasi sisa yang diletakkan di dalamnya, menambah dimensi temporal kepada renungan.

11. Rujukan

1. Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
2. 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).
3. Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. ACM Conference Paper.
4. IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
5. Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
6. Karana, E., et al. (2015). The T(r)opic of Materials: Towards a Relational Understanding of Materials Experience. International Journal of Design.
7. 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).
8. Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '12).
9. IPCC. (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental Panel on Climate Change.