增強實境與人機界面

翟本瑞（南華大學社會所教授）

改編自Martin Caidin小說〈Cyborg,1972〉的電視影集《無敵金鋼》(The Six Million Dollar Man,1973-8)，以及女性版的《無敵女金鋼》(The Bionic Woman)和後來廣受歡迎的《機器戰警》(Robocop)影集與電影，都表現出人類希望透過電子與程式的植入，將生物有機體的限制加以去除的慾望。這些生化機器人雖然都是因為事故而必須進行機械器官的移植，但在後來的功能發揮與社會適應上，不僅可以滿足原先人體功能，更增添了一些電腦與機械的輔助效果，充份發揮人與機器整合的效能。人類在成為萬物之靈、地球主宰之後，仍然希望逐漸控制自己生理限制，將能力發揮到極限的極限。

生物機器人在許多功能上是優於人類的，視訊系統增添電腦輔助資訊，使得原先肉眼所能接收光波範圍的限制不再是困擾，肌肉與體能也都超越常人；更重要的是，龐大可資例用的資料庫，往往在最需要的時候發揮功能，協助基本判斷。當然，人們不必在肉體上有所缺失才訴求機器與電腦輔助系統的協助；在軍事領域上，電腦、機器早已成為作戰計畫不可或缺的部份，缺少電腦輔助射控系統，砲兵射擊、火箭發射與空軍飛彈射控都將不可能。此外，諸如電子計算機、PDA個人秘書、衛星導航系統、語言翻譯機等設備，早已成為日常生活中的基本構成要素，共同營造出現代生活所需的各種控制系統。

英國Reading大學控制工程系的Kevin Warwick[1]教授於1998年時已經在自己的手臂上植入一枚矽晶片，成功地將電腦與人體構成資料連結；雖然，晶片目前只能類似數位磁卡與金融卡的功能，但是，未來為輔助身心障礙者面對正常世界，一定會發展出諸如協助盲聾人士的影音視訊傳輸晶片、協助癱瘓病人的神經傳導辨識晶片，讓功能受損者恢復人體應有功能。晶片不但能夠發揮如同神經傳導的功能，也能針對特定外在刺激而產生數位訊息。目前控制工程與醫學結合，希望能夠研究透過人機界面的發展，從人體截取諸如運動、疼痛、愉悅、反射作用等神經傳導訊號，這種訊號應該可以轉換成數位資訊傳遞到其他個體或是機器之上。果真成功了，人也就不再只是一個人了，未來，只要大腦持續「活著」，所有人體其他功能都能透過各種晶片與機器或任何有機體來施展，諸如科幻小說中的情節，也將具體地在真實世界中開展出來。

由科幻大師艾西莫夫 (Isaac Asimov,1920-1992)晚年代表作《皕歲人》 (Bicentennial Man)改編，羅賓．威廉斯主演的《變人》，片中描述當人類社會愈益機械化時，一個活了兩個世紀的機器人愈來愈像人，也愈來愈想要變成真正的人。的確是，當人們愈來愈依賴心律協調器、矽膠隆乳、人工關節、人造內臟等來改善自己對外在環境的適應時，他與機器之間的分野就「幾希」。諷刺的是，機器人只有放棄不死的特權，在死亡的霎那，才真正變成了人。這當然是隱喻式的討論，現實世界中，cyborg可以是人體植入晶片或是增加人工機械輔助器，但也可以是有機體與其他機器連結，超越時空對人體的限制，突破傳統人類肉體的有限性。目前，在cyborg發展領域中，生命襯衫、無線傳輸晶片、眼鏡螢幕或直接投射到視網膜的視訊系統、全球定位晶片、影像傳輸手錶、以皮膚來傳導的身體網路等等，都是短期努力的方向，但是隨著生物科技日益發達，人機界面技術不斷突破，科幻小說中的情節，都會像是「未來史」的寫作，預視了人類社會未來的發展方向。哈樂葳(D.Haraway)在《cyborg宣言》中預言人類／動物、人類／機器等不同物種間的區分，甚至是不同時空界限的區隔，終將隨著科技發展而逐漸泯滅。所有人都將會成為cyborg。

MIT博士、多倫多大學教授Steve Mann號稱是世界上第一個“cyborg”,他從1980年代中期高中階段開始，就將電腦輔助器材穿戴在身上，以增強對環境的掌握。二十多年間，電腦裝置用來強化他的記憶、提昇視覺並記錄生命跡象，他穿戴這些設備一直沒有遇到任何問題，直到2002年2月在紐芬蘭聖約翰國際機場時，被強行搜身並造成裝備上的損壞，相關問題才出現。911之後，各機場對安檢工作更加謹慎，像Steve Mann這種全身穿戴電子設備的cyborg，雖然出示醫師及相關文件，証明這些電子設備與他的維生系統連結在一起，不能任意取下，但仍不為機場安檢人員所接受。這些電子設備已經與真人肉體相結合，構成其生活世界與社交行為中很重要的一部份，再也無法將之與人體分離，可說是建構其有意義世界的重要基礎。

實則cyborg身上的裝備與功能，可以將真人的手或其他器官投射到電腦中，並接觸到各種環境，以模擬具體情境，不僅可以複製對真實世界中的社會文化現象的感覺與體驗，還能增加主人對社會文化的參與和資訊掌握。運用各類增強實境(Augmented Reality)技術，可以讓人們增加對真實世界情境的掌握，讓相關資訊加入到人們對社會認識的建構過程之中。此處列舉一些已經將增強實境運用到真實情境中的例子，以幫助我們認識到其對日常生活世界的可能影響：

•  對殘障人士而言，將所需資訊整合到其感覺接收系統中，立即可以改善其生活，例如，可以讓全盲人士穿戴的電腦視覺系統[2]。

•  可用於醫療診斷、外科手術與病人身體狀況的監視，將病人病歷與身體狀況的相關資訊，整合到醫療小組的視訊系統中，以增加手術效果。[3]此外，掌上型的「超音波手電筒」可以利用鏡子，將電腦生成的超音波投射到病人身上，使得手術更為精確。[4]

•  在機器組裝上，利用增強實境的輔助，可以減少發生錯誤的機率，同時亦可建立虛擬團隊協力完成機械裝配之工作。

•  娛樂界已經開始利用增強實境來結合虛擬與真實效果，達到身歷其境的感覺。雖然還不算太成熟，但在電動玩具與遊樂場中都已有各樣的設計。

•  美國”My Virtual Model"公司網頁[5]，只要輸入相關個人體型、身高、顏面器官形狀、髮型等相關資料，就可設計出個人的服裝穿著狀態的立體圖像，供使用者參考預覽。舉凡服裝設計、居家佈置，都可利用相關程式輔助規劃，只要將3D資訊轉成數位化資訊，透過相關軟體操作，就可以將立體影像依需求投射到虛擬場景中，預先研究其效果與可能狀況。

•  Game Console：運用視覺增強實境的互動式電玩，可以在一般的環境下, 利用 vision 部份的方式來讓自己跑到遊戲裡面。現在使用滑鼠的動作，可以利用相機拍下手的移動跟動作, 透過視覺影像的分析，直接利用手的動作來充當滑鼠，以達到參與遊戲的目的。另一種方式是直接利用數位相機拍下自己的影像資料，抓出其中對象特徵，然後加入以繪圖技術所做出來的電玩背景裡面，這樣就可以看到自己跑進到遊戲中直接參與遊戲了。[6]

•  軍事作戰部份：美國陸軍早在1995年就推出陸地戰士計畫(Land Warrior Program)，計畫在2008年前將具有增強實境作戰能力的穿著電腦系統成為所有軍人的標準配備。911事件後對阿富汗的戰爭，有計畫地將增強實境運用到實際作戰中，利用增強實境的虛擬戰士系統，改善不良地形地物狀況的作戰。

此外，無論是輔助臉孔辨識並隨時提供資料庫中的人際社交助理資訊系統，或是取代傳統翻閱厚重的電子使用手冊軟體，甚至代替傳統地圖以互動方式導引遊客旅行等等，都說明增強實境將會逐漸地參與日常生活世界的各個領域，並成為cyborg建構世界觀時，不可或缺的基本條件。當然，對日常生活的俗民而言，資訊可以增強也可以削減，前文提及的Steve Mann所致力推動的「削減實境」系統，可以在視覺系統中有系統地阻擋廣告及不必要的資訊，以其他有用的資訊來取代廣告及不當資訊，在資訊爆炸的時代，成為有效掌握並過瀘資訊的幫手。[7]

就目前而言，無論是哥倫比亞大學所設計的MARS(Mobil Augmented Reality System)[8]，或是MIT媒體實驗室Steven J.Schwartz所設計的可穿戴式電腦原型Xybernaut Poma[9]，甚至是織入個人衣物中、具有電腦網路功能並記錄主入所有資訊的生命襯衫(MIThril)[10]等等發明，離舒適有效運作也都還有段距離，然而，科技發展的速度是以幾何級數倍增，距離技術充份展現也不會太久了。R.Kurzweil依科技發展速度推估，到了2010年時，人們將穿戴小到看不見的個人電腦在身上。一方面晶片縮小的速度仍依莫爾定律而行，另方面，電腦的觀念也將會從一部固定的主機，轉變成可以互動傳輸資訊的流動性晶片。

雖然還需要許多配套措施，虛擬實境才能真實地套在現實世界之上，讓增強實境成為生活與生命中不可分割的一部份，但是，就理論上而言，增強實境的確是一條必然發展之途。雪莉•特克在《網路化身》一書，從泥巴中討論網友在虛擬空間中經由角色扮演而能同時開展出不同的化身來，認為對網友而言，虛擬世界的真實性無庸致疑，終有一天，虛擬入侵，會讓人們無法分辨真實與虛擬之間的分界。然而，這個想法因為存在螢幕與真人之間的界面差異與生理區隔，而無法得到全面開展。網際網路與人際網絡間，仍然存在著介面上的差距，短期間無法匯為一體。不過，透過增強實境的作用，將虛擬空間加諸在真實空間之上的作法愈益方便、普及，虛擬入侵是在這個意義下才能如實地開展，真實與虛擬世界間的分野，也將會隨人機界面的整合而得到改善。