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機器手臂掌乾坤 科技激盪布袋戲新未來

  • 副標題:第136期-2021/06
  • 文:許程睿
  • 圖:林一平、高凱新
  • 點擊數:927
科技發展為傳統文化的保存方式帶來新的可能。這套機器手臂的系統架構由林一平教授及其團隊研發,而仿人機器裝置為國立臺南藝術大學動畫藝術與影像美學研究所羅禾淋助理教授。

科技與文化,乍看是毫不相關的領域,但實務上透過科技,或許能讓文化發展與保存更為良好。2020年國立陽明交通大學資訊工程學系的終身講座教授林一平教授領軍指導的《手的延伸,掌的傳承》舞作,便是嘗試以機器手臂保存布袋戲技藝的示範。

除了機器手臂外, 林一平也指出,不只機器手臂能幫助到布袋戲,諸如物聯網技術、AI智能學習等科技,都能將布袋戲甚至諸多的文化技藝,以較為便利的方式,妥善地保存下來。

當科技與布袋戲相遇,能激盪出甚麼樣的新火花?自幼便常到廟會看布袋戲的林一平,也是西田社布袋戲基金會的董事,2020年透過《手的延伸,掌的傳承》舞作,藉由新改良的機器手臂操弄掌中戲偶,嘗試為布袋戲創造更多發展的可能性

機器手臂原理大不同 精巧仿真

談起機器手臂與布袋戲,你是否會想到工廠內進行加工的手臂型機器設備在舞弄布袋戲偶的情況?「那與現在使用的機器手臂是不一樣的。」林一平在實驗室內開啟電腦資料夾,找出這類工業用機器手臂的照片,並展示另一旁放在桌上,形式完全不同且更為精巧的機器手臂,說明兩者間的不同。

一開始,林一平以這類工業用機器手臂來嘗試表演,但發現這類機器手臂不是體積過大,就是手掌部位過大,布袋戲偶無法套上去;後來也曾改用仿生手掌機器,幾經改良才轉為使用現今看到的這類穿戴式體感手套與體積更為精巧的仿人機器裝置。這其中仿人機器裝置是由國立臺南藝術大學動畫藝術與影像美學研究所羅禾淋助理教授設計,而這設備雖說是商業用的硬體設備,但從研發修改軟體與平台上的程式,林一平的研究團隊前後花費了莫約三、四個月的時間。

他說:「這套裝置的運作原理,是透過手部的穿戴式體感智慧手套上的感應器,結合磁力計、陀螺儀與加速度感測器,將表演者手掌在演出時的一舉一動,運算並運用物聯網技術再現於仿人機器裝置上。」林一平戴起手套,時不時擺動起手掌,布袋戲偶也隨著他手部的伸展收縮做出相對應的姿勢,乍看之下,彷彿布袋戲偶內確實有個手掌正操弄著它一般。

原理說明分解明 資料連結靈活現

對於什麼是物聯網技術,林教授說:「物聯網技術,在英文中是Internet of Things,即透過互聯網(Internet)將不同的裝置與設備連結在一起,但這是字面上的意義,實際上更深層的意思是指在過程中透過互聯互通交換資料、指令並做出相對應動作。」介紹完原理後,他接著說明應用方向:「至於機器手臂應用於布袋戲中,我分成三部份:一、智慧手套,二、布袋戲伺服器,三、仿人機器裝置。手套中的感測模組能讀取二十七個手關節的位置,並將感測數據經由無線技術如藍芽、5GWi-Fi等,傳送到布袋戲伺服器,並將這訊號連接到木偶,因此我們能很輕易的將大拇指連上木偶右手,食指連上木偶的頭等,使木偶依照手的動作活靈活現動起來。」

這套設備除了能當下如實展現原操偶者的操弄動作外,還能紀錄下整個舞弄過程,甚至若經設計,能將整個表演過程中,舞台上的光影效果、水霧爆破或音樂聲效等,透過物聯網與雲端運算,一併將整個過程轉為資料紀錄下來,儲存於資料庫中。如果下一次想再次看一樣的表演,就能完完整整的如實再現整個過程。

除了「當下呈現」與「再次再現」這兩個價值外,還能「模仿再創作」,將操偶者的動作一個個細部分解、紀錄下來,然後透過電腦運算與智能學習的方法,或是由人為的重新設計,有機會呈現原操偶者從未表演過的橋段;但整個過程仍保有原操偶者的表演風格,當中的每一個表演動作都是由資料庫中過往儲存的動作資訊拼湊而出的新表演。

紀錄如實再學習 智能創作激盪變

「這對於布袋戲傳統文化上的技藝保存與學習,是有相當大的幫助的。」林一平笑著指出,「你可以想像,假設黃俊雄大師或其他操偶者來戴上這套設備表演,紀錄下每一個動作就能實地再現一模一樣的表演。」

「另一方面,資訊累積的紀錄越多,也能透過機器的深度學習(Deep learning)收集表演風格資訊,把資料庫紀錄下的資訊,讓電腦學習,演出具有本人風格,但不是本人創作的表演。」林一平興奮地解釋這整個設備與軟體還能透過機器的自我深度學習,有機會激盪出相較於人為創作的不同火花。他指出這就好比日本「初音未來」這套虛擬仿聲的合成軟體,能將資料庫中的人聲重新組合再創作,進行新的表演一樣。

換句話說,這套系統不同於一般影音的數位典藏僅能夠在影像與聲音上紀錄,而是能將整個過程轉為資料,建立起不同表演者、表演團隊的數位資料庫,並能作為實際教學應用上的再學習,以及理論上能被實現的人工智能創作藝術。

突破瓶頸 保存更進一步

不過,這並非代表目前這套系統就沒有研究或應用上的瓶頸。林一平坦言:「布袋戲操偶中的跳躍、翻跟斗,目前是沒辦法做到的。」由於硬體設備上的設計限制,這動作是目前的設備所無法呈現的,但林一平也說:「這並不是不能突破。」

他認為未來或許會在讓布偶上的布料更輕巧,或在仿人的機器裝置上再做改良,加上彈簧等裝置,並搭配資料上的蒐集,讓這一動作的呈現,不再只是想像中的可能,而能有機會突破現有的瓶頸,如實呈現這武打戲場面中精彩絕倫的跳躍與翻跟斗動作。

雖說這套系統在某些層面上的實踐,並非至臻至美,但整套系統內林一平所蘊藏的科技理念與文化保存思考,的確是不同以往的經驗,對現今布袋戲的文化保存也是一大助力。

科技、文化不相悖 兩相產生精彩生命

談起科技是否與文化是兩回事,林一平並不認為科技與文化相悖,而是相輔相成,能從中找到恰當點去保存傳統精髓,他指出外國在這方面的應用思考,均兼顧科技與文化,並試著將兩者調和,「在過程中有些精華與元素要保存下來,但操作手法卻可以千變萬化。」也因此他試著說明更多科技上的可能性,像是:「除了機器手臂外,物聯網技術、AI智能學習、VR虛擬實境等,甚至是仿真人面貌的科技,也都能讓布袋戲在文化保存上有更為繽紛且多元的可能性。」他對此也舉例,2017年文化部文化資產局與陳錫煌大師合作的VR與智能手套實境操偶,就是一個國內很好的應用與發展方向。他也認為如果這能再加上目前這套他與團隊研發的成果,或許仿人機器裝置和VR戲偶能進行虛實互動,有更多的可能性。

林一平回憶起自己童年時在雲林麥寮,總是喜歡祖父騎著腳踏車載著他去媽祖廟裏看熱鬧、欣賞酬神演出的歌仔戲、布袋戲,他笑著說:「這就是我生活的一部份。」那份童年青澀的經驗與難以忘懷的感動,讓他如今即使已從事科技研究多年,對布袋戲仍有相當大的興趣與想法。

他看著自己與團隊研發出來的這套機器手臂,滿懷信心地說:「我期望能透過硬梆梆的機器手臂,創造出布袋戲精彩新生命。」