目錄
1. 簡介與概述
「THE WASTIVE」是一個互動藝術裝置，它提出了一個發人深省的問題：如果數位製造廢棄物能夠觀察世界會如何？它將來自3D列印、雷射切割等製程的廢棄材料，轉化為能與人類存在互動的有感知觀察者。此裝置模仿海洋波浪的韻律潮汐，在觀者與他們產生的科技殘留物之間，創造了一場靜默而詩意的對話。這件作品位於人機互動、數位製造、媒體藝術與永續性的交匯點，旨在促進公眾更廣泛地參與那些通常僅限於專家社群的環境議題。
2. 問題：數位製造廢棄物
數位製造的普及化導致原型製作與材料使用（主要是塑膠）的增加。這產生了大量的廢棄物，包括支撐結構、失敗的列印品以及邊角料。
2.1 環境衝擊
未經妥善處理的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]。在人機互動領域的原型製作生命週期中，材料消耗的完整環境成本經常被忽略。
關鍵數據
1100-2300萬噸塑膠每年進入海洋，其中一部分源自工業與原型製作的廢棄物流。
2.2 現行廢棄物流向
常見的廢棄物包括3D列印支撐結構、過多的填充材料、失敗的列印品以及雷射切割的合板碎料。這些材料通常被視為惰性的副產品，而非具有對話或反思潛力的實體。
3. THE WASTIVE：概念與設計
此裝置將廢棄物從一個「問題」重新定位為一個「參與者」。
3.1 詩意的重新想像
核心概念是擬人化。廢棄物被賦予了「聲音」與「凝視」。它將視角從「觀察3D列印廢棄物」轉變為「被3D列印廢棄物觀察」，挑戰了觀者的角色與責任。
3.2 互動機制
當觀者靠近時，裝置便會甦醒。其動作與聲音設計模仿海洋波浪——這是對許多塑膠廢棄物最終去處的直接隱喻。這創造了一種既美麗又令人不安的、引人反思的感官體驗。
4. 技術與藝術框架
這件作品融合了感測器技術、動力雕塑與聲音設計。
4.1 感測與回應系統
接近感測器（例如超音波或LiDAR）偵測觀者的存在與距離。這些數據驅動致動器（可能是伺服或步進馬達），在組裝的廢棄物碎片中創造波浪般的運動。類似海洋低語的音訊回饋，則根據互動參數以演算法生成。
4.2 材料與美學選擇
實體材料就是廢棄物本身——經過策展的3D列印塑膠與雷射切割木料碎屑。組裝方式可能遵循有機、不規則的圖案，以對比廢棄物原本精確、幾何的起源。色彩配置源自材料的原始狀態，並可能運用燈光來強化水世界的隱喻。
5. 相關研究與脈絡
THE WASTIVE 建立在既有的研究領域之上。
5.1 永續互動設計 (SID)
由 Blevis 等研究者開創[1]，SID 主張將環境考量整合到互動設計中。Eldy 等人的永續原型製作生命週期[3]提供了一個實用框架，而 THE WASTIVE 則透過增加情感與說服層面來與之互補。
5.2 環保材料研究
像 Rivera 等人利用廢棄咖啡渣製作3D列印線材的計畫[5]，代表了永續性的材料科學面向。THE WASTIVE 則運作於感知與行為面向，旨在改變驅動對此類創新需求的態度。
關鍵見解
- 視角轉變：成功將廢棄物從被動客體重新定位為主動觀察者。
- 情感參與：運用藝術與隱喻（海洋）將理性理解的問題與內在感受連結起來。
- 彌合鴻溝：旨在透過易於理解的體驗，將專家層級的永續性關切（SID、循環設計）轉譯為公眾論述。
6. 核心見解與分析
核心見解： THE WASTIVE 並非解決廢棄物的技術方案；它是一個心理上的特洛伊木馬。其真正的創新在於利用人機互動的核心優勢——創造引人入勝的體驗——來「駭入」使用者對廢棄物的感知，使數位製造的環境後果變得個人化、即時化，並帶有一種奇異的美感。
邏輯流程： 本專案的邏輯優雅地形成一個循環：1) 取自有問題系統（製造廢棄物）的實體產出。2) 使用同一系統的工具（感測器、致動器、程式碼）賦予其能動性。3) 利用此能動性將問題（海洋波浪隱喻）反映給該系統的使用者。它閉合了通常在廢棄處理中被斷開的回饋迴路。
優勢與缺陷： 其優勢在於其有力且非說教式的修辭。不同於統計數據或警告標籤，它為無生命物創造了同理心。其缺陷（在思辨設計中常見）是可測量性。畫廊中一個深刻的體驗，能否轉化為實驗室或自造者空間中改變的行為？此專案在很大程度上依賴於「情感參與會導致行動」的假設，而行為科學常發現此連結是脆弱的。
可執行的見解： 對研究者而言，這是一個如何使 SID 研究引人入勝的標竿。下一步應是為裝置配備工具，以收集數據，了解此體驗如何改變觀者陳述的意圖，或者更好的是，他們在相關工作坊中後續的原型製作選擇。對產業而言，這是一個呼籲，要求將廢棄物流不僅視為物流問題，更應視為設計材料與溝通管道。想像一台3D印表機，在列印失敗後不只是發出嗶聲，而是用其廢料箱的波浪狀動作視覺化地「嘆息」——這是 THE WASTIVE 原則的小型化、整合版本。
7. 技術細節與數學模型
波浪狀運動可以建模為一個阻尼諧振系統，其中廢棄物碎片會對觀者接近距離 ($d$) 做出反應。特定致動器的啟動程度 $A(t)$ 可由如下函數控制：
$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$
其中：
- $A_{max}$ 是最大振幅。
- $\beta$ 是阻尼係數，與接近敏感度成反比。
- $f$ 是波浪振盪的頻率。
- $\phi$ 是相位偏移，用於在多個致動器間創造行進波效果。
- $S(t)$ 是一個隨機雜訊函數（例如 Perlin 雜訊），用於模仿自然、非機械的波浪變化。
聲音合成可以使用類似的參數 ($d$) 來調變一組經過濾波的雜訊振盪器的振幅與頻率，從而創造出「海洋的溫柔低語」。
8. 實驗結果與使用者參與
雖然 PDF 並未呈現正式的量化結果，但所描述的成果是質性與行為性的。此「實驗」就是裝置的展覽。成功與否是透過觀察到的觀者行為來衡量：長時間的參與、沉思的姿態，以及在體驗後訪談或評論記錄中回報的感知轉變。軼事結果可能表明，該裝置成功觸發了預期的反思，使觀者意識到他們自身創意材料產出的生命週期。高科技廢棄物與有機海洋運動的並置，是驅動此反思狀態的關鍵變數。
圖表描述（概念性）： 一個假設性的長條圖，比較觀者在體驗 THE WASTIVE 前後的問卷回應。Y軸顯示同意以下陳述的觀者百分比，例如「我對自己的原型製作廢棄物感到個人責任」或「數位製造廢棄物感覺像是一個抽象問題」。體驗後顯著的正向轉變（責任感增加，抽象感減少）將能視覺化地展示該裝置的影響力。
9. 分析框架：非程式碼個案研究
框架： 「永續人機互動的感知-行動迴路」
應用於 THE WASTIVE 的個案研究：
1. 模糊的感知： 正常狀態：使用者將製造廢棄物視為不可避免的、惰性的副產品（「垃圾」）。創造與環境後果之間的回饋迴路是斷裂的。
2. 介入： THE WASTIVE 直接安裝在這個斷裂的迴路中。它實體地再現廢棄物，並透過隱喻模擬其潛在的環境終點（海洋）。
3. 改變的感知： 新狀態：使用者被迫將廢棄物感知為一個與更大生態系統相連的主動實體。透過藝術，迴路暫時被閉合。
4. 潛在行動： 該框架假設，這種改變的感知增加了在未來製造任務中採取永續行動（例如，尋求生物可分解線材、最小化支撐材料）的可能性。這最後一步需要縱向研究來驗證。
此框架可用於分析人機互動中其他具有說服力的永續性專案，方法是描繪它們如何針對使用者關於資源使用的感知-行動迴路中的特定「斷裂點」。
10. 未來應用與方向
1. 教育工具整合： THE WASTIVE 的縮小版本可以部署在大學自造者空間、Fab Labs 和設計學校中，作為永久性的互動提醒，將創意行為直接與其材料後果連結起來。
2. 生成式與適應性系統： 未來的迭代版本可以使用電腦視覺來分析輸入裝置的廢棄物具體類型（例如，PLA 與 ABS、支撐結構與失敗列印品），並據此調整其回應模式，創造更細膩的對話。
3. 廢棄物流的數據實體化： 此概念可以演變為製造實驗室的即時數據實體化儀表板。裝置的潮汐、顏色或聲音可以與材料消耗、能源使用或成功列印率的即時指標連結，使資源流動變得有形可見。
4. 與 AI 藝術的交叉融合： 整合生成式 AI 模型（例如基於 CycleGAN 風格轉換原則的模型[7]）可以使系統「夢想」或視覺化置入其中的廢棄物的潛在未來形態或降解路徑，為反思增加時間維度。
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.