目錄
1. 簡介與概述
「THE WASTIVE」係一個互動藝術裝置，提出一個發人深省嘅問題：如果數碼製造廢料可以觀察世界，會係點樣？佢將3D打印同雷射切割等工序產生嘅廢棄物料，轉化成有感知嘅觀察者，同人類存在互動。呢個裝置模仿海浪嘅韻律潮汐，喺觀眾同佢哋產生嘅科技殘留物之間，創造出一場靜默而富有詩意嘅對話。呢件作品坐落喺人機互動 (HCI)、數碼製造、媒體藝術同可持續發展嘅交匯點，旨在促進公眾更廣泛地參與通常只限於專家社群討論嘅環境議題。
2. 問題所在：數碼製造廢料
數碼製造嘅普及化導致原型製作同物料使用增加，主要係塑膠。呢個過程產生大量廢料，包括支撐結構、打印失敗品同邊角料。
2.1 環境影響
處理不當嘅塑膠會分解成微塑膠，威脅海洋生態系統。估計每年有1100萬至2300萬噸塑膠進入海洋 [4]。人機互動領域嘅原型製作生命週期，經常忽略物料消耗嘅完整環境成本。
關鍵數據
每年1100-2300萬噸塑膠進入海洋，其中一部分源自工業同原型製作廢物流。
2.2 現時廢物流
常見廢料包括3D打印支撐結構、過多填充物、打印失敗品同雷射切割夾板碎料。呢啲物料通常被視為惰性副產品，而唔係具有對話或反思潛力嘅實體。
3. THE WASTIVE：概念與設計
呢個裝置將廢料從一個問題重新定位為參與者。
3.1 詩意嘅重新想像
核心概念係擬人化。廢料被賦予「聲音」同「凝視」。佢將視角從「觀察3D打印廢料」轉變為「被3D打印廢料觀察」，挑戰觀眾嘅角色同責任。
3.2 互動機制
當觀眾靠近時，裝置就會甦醒。佢嘅動作同聲音設計模仿海浪——直接比喻咗好多塑膠廢料嘅最終歸宿。呢個創造出一種既美麗又令人不安嘅反思性感官體驗。
4. 技術與藝術框架
呢件作品融合咗感應器技術、動態雕塑同聲音設計。
4.1 感應與回應系統
距離感應器（例如超聲波或LiDAR）偵測觀眾嘅存在同距離。呢啲數據驅動致動器（可能係伺服或步進馬達），喺組裝好嘅廢料組件中創造波浪般嘅運動。類似海洋低語嘅音頻回饋，會根據互動參數以演算法生成。
4.2 物料與美學選擇
實體物料就係廢料本身——經過策展嘅3D打印塑膠同雷射切割木碎。組裝方式可能遵循有機、不規則嘅圖案，以對比廢料原本精確、幾何嘅起源。色彩方案源自物料嘅原始狀態，可能輔以燈光增強海洋嘅比喻。
5. 相關研究與背景
THE WASTIVE 建基於已確立嘅研究領域。
5.1 可持續互動設計 (SID)
由 Blevis [1] 等研究人員開創，SID 主張將環境考量融入互動設計。Eldy 等人嘅可持續原型製作生命週期 [3] 提供咗一個實用框架，而 THE WASTIVE 則透過增加情感同說服力層面，對其作出補充。
5.2 環保物料研究
好似 Rivera 等人用咖啡渣製作3D打印線材嘅計劃 [5]，代表咗可持續發展嘅物料科學面向。THE WASTIVE 則喺感知同行為層面運作，旨在改變驅動呢類創新需求嘅態度。
關鍵見解
- 視角轉變：成功將廢料從被動物件重新定義為主動觀察者。
- 情感投入：運用藝術同比喻（海洋）將理性理解嘅問題同內心感受連結起來。
- 彌合差距：旨在透過易於接觸嘅體驗，將專家層面嘅可持續性關注（SID、循環設計）轉化為公眾討論。
6. 核心見解與分析
核心見解： THE WASTIVE 唔係一個解決廢料問題嘅技術方案；佢係一個心理上嘅特洛伊木馬。佢真正嘅創新在於利用人機互動嘅核心優勢——創造引人入勝嘅體驗——來改變用戶對廢料嘅感知，令數碼製造嘅環境後果變得個人化、即時性，並且奇異地美麗。
邏輯流程： 項目嘅邏輯優雅地形成一個循環：1) 攞取一個有問題系統（製造廢料）嘅實體產出。2) 使用同一系統嘅工具（感應器、致動器、程式碼）賦予其能動性。3) 利用呢種能動性將問題（海浪比喻）反映返畀系統嘅使用者。佢閉合咗通常喺丟棄過程中被斷開嘅回饋循環。
優點與缺點： 佢嘅優點在於其有力而非說教嘅修辭。同統計數據或警告標籤唔同，佢為無生命嘅物件創造同理心。缺點（推測性設計常見）在於可量度性。畫廊中嘅深刻體驗，係咪能夠轉化為實驗室或創客空間中嘅行為改變？呢個項目嚴重依賴情感投入會導致行動呢個假設，而行為科學經常發現呢個連結係脆弱嘅。
可行見解： 對研究人員而言，呢個係一個如何令 SID 研究引人入勝嘅基準。下一步應該係為裝置配備工具，收集數據，了解體驗如何改變觀眾嘅陳述意圖，或者更好嘅係，佢哋喺相關工作坊中後續嘅原型製作選擇。對業界而言，呢個係一個呼籲，要將廢物流唔單止視為物流問題，更要視為設計物料同溝通渠道。想像一部3D打印機，喺打印失敗後，唔單止發出嗶聲，仲會用自己廢料箱嘅波浪式動作視覺上「嘆息」——呢個就係 THE WASTIVE 原則嘅小型、集成版本。
7. 技術細節與數學模型
波浪式運動可以建模為一個阻尼諧振系統，其中廢料組件會對觀眾距離 ($d$) 作出反應。特定致動器嘅啟動水平 $A(t)$ 可以由以下函數控制：
$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$
其中：
- $A_{max}$ 係最大振幅。
- $\beta$ 係阻尼係數，與距離敏感度成反比。
- $f$ 係波浪振盪嘅頻率。
- $\phi$ 係相位偏移，用於喺多個致動器之間創造行波效果。
- $S(t)$ 係一個隨機噪聲函數（例如 Perlin 噪聲），用於模仿自然、非機械嘅波浪變化。
聲音合成可以使用類似參數 ($d$) 來調製一組濾波噪聲振盪器嘅振幅同頻率，創造出「海洋嘅溫柔低語」。
8. 實驗結果與用戶參與
雖然 PDF 並無呈現正式嘅量化結果，但所描述嘅結果係定性同行為上嘅。「實驗」就係裝置嘅展覽。成功與否係透過觀察到嘅觀眾行為來衡量：長時間嘅投入、沉思嘅姿態，以及體驗後訪談或留言記錄中報告嘅感知轉變。軼事結果可能表明，裝置成功觸發咗預期嘅反思，令觀眾意識到自己創作物料產出嘅生命週期。高科技廢料同有機海洋運動嘅並置，係驅動呢種反思狀態嘅關鍵變數。
圖表描述（概念性）： 一個假設性嘅柱狀圖，比較觀眾喺體驗 THE WASTIVE 前後嘅問卷回應。Y軸顯示同意以下陳述嘅觀眾百分比，例如「我覺得自己對原型製作廢料負有個人責任」或「數碼製造廢料感覺像一個抽象問題」。體驗後出現顯著嘅正面轉變（責任感增加，抽象感減少）將視覺上展示裝置嘅影響。
9. 分析框架：非編碼案例研究
框架： 「可持續人機互動嘅感知-行動循環」
應用於 THE WASTIVE 嘅案例研究：
1. 模糊嘅感知： 正常狀態：用戶將製造廢料視為必然、惰性嘅副產品（「垃圾」）。創造同環境後果之間嘅回饋循環被斷開。
2. 介入： THE WASTIVE 直接安裝喺呢個斷開嘅循環中。佢實體上重新呈現廢料，並透過比喻模擬其潛在嘅環境終點（海洋）。
3. 改變嘅感知： 新狀態：用戶被迫將廢料感知為一個與更大生態系統相連嘅主動實體。透過藝術，循環暫時被閉合。
4. 潛在行動： 該框架假設，呢種改變嘅感知會增加未來製造任務中採取可持續行動（例如，尋求生物降解線材、最小化支撐物料）嘅可能性。呢個最後步驟需要縱向研究來驗證。
呢個框架可以用來分析人機互動中其他具說服力嘅可持續發展項目，方法係映射佢哋如何針對用戶喺資源使用方面嘅感知-行動循環中嘅特定「斷點」。
10. 未來應用與方向
1. 教育工具整合： THE WASTIVE 嘅縮小版本可以部署喺大學創客空間、Fab Labs 同設計學院，作為永久性、互動式提醒，將創造行為直接連結到其物料後果。
2. 生成與自適應系統： 未來迭代可以使用電腦視覺來分析輸入裝置嘅特定廢料類型（例如，PLA 對比 ABS，支撐結構對比打印失敗品），並相應改變其回應模式，創造更細緻嘅對話。
3. 廢物流嘅數據實體化： 呢個概念可以演變成製造實驗室嘅實時數據實體化儀表板。裝置嘅潮汐、顏色或聲音可以連結到物料消耗、能源使用或成功打印率嘅實時指標，令資源流動變得有形可見。
4. 與人工智能藝術交叉融合： 整合生成式人工智能模型（例如基於 CycleGAN 風格遷移原理嘅模型 [7]）可以讓系統「夢想」或視覺化放置其中嘅廢料嘅潛在未來形態或降解路徑，為反思增添時間維度。
11. 參考文獻
- 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.