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跨領域工程人才培育計畫

[課程模組一多維度媒體工程實務]

    隨著電影產業3D化與動感化的擬真劇院的潮流 娛樂工業所引爆全世界另一次重要的里程碑 - 從平面走向動感立體影像,未來將逐漸普及成為數位內容的標準條件。台灣在數位內容等軟實力產業部分處於起步階段,如何善用台灣ICT、機械與系統設計等技術優勢來擴大整體成效,進而開創新興產業與系統科技發展之路,便成為一個當前重要的發展方向。

智崴資訊科技股份有限公司成立於2001年,是一個充滿活力與豐富創新創意的科技公司。智崴資訊橫跨多媒體與通信兩大產業,以深厚的行動影音多媒體研發能力,為硬體製造商、電信業者與消費性電子產品公司提供先進、完整的軟體解決方案。近期所投入的體感仿真劇場的產品開發,乃結合了機構學、最佳化控制、多媒體處理與數位內容設計等理論與實務技術,這些學理於本校的教學研發上,均有不少的相關人才與實務研發的養成。為了整合產學研相關的研究與學習資源,因此成立此聯合研發中心,推動仿真數位內容、機構設計與系統整合的關鍵技術的學習與研發。簡言之,本課程之設置目標如下:

1. 建立與業界相關產學合作之關係整合雙方互補資源以收相輔相成之教學功效

2. 落實學習思考與實務三角整合推動系統化的全方位科技發展

3. 促進在地產業之優質化與精進化創造南臺灣產業的新特色吸引人才繁榮地方

4. 結合業界實務技術合作培育機構設計機構控制電能管理與數位內容等領域之前瞻技術人才

5. 建構產學互惠的平台,增進產業界實務學習的經驗交流,以達成教學成果實務化的目標。

[課程目標]

  1. 機構設計與控制技術

   目前多維度體感仿真劇場的產品,乃結合電動致動器、史都華六軸平台、連桿、載具等機構系統,這些機構的最佳化整合設計與具安全性的運作控制,為此項目重要的課題。而小型化的設計,在有限的操作空間維運下,將可使得本項產業更具挑戰性與發展性。同時此相關的技術可廣泛應用在航太、軍事、天文、醫療等領域。

    此項目的發展重點:

  1. 機構結構特性分析: 扭力分析、應力分析、加速度分析、疲勞測試分析
  2. 機構控制器參數分析: 封閉式迴路最佳化控製模擬

2.電能管理技術項目

   多維度體感仿真平台之電控的螺桿控制平台需模擬瞬間重力動感時電力的平衡將成為重要的研究課題採用適當的儲能與電力配置規劃以因應瞬間大電力的需求為此項技術的重點探討方向,同時此相關的技術更可廣泛應用在綠能產業等相關領域。

    此項目的發展重點:

  1. 電能平衡模式規劃分析
  2. 儲能管理架構設計

3.仿真數位內容技術項目

   數位內容的製作與開發乃延續多維度體感仿真動感平台持續維運的重要糧食其主要內容除相關資訊科技的整合外尚須結合劇本場景的構思多媒體數位化內容的製作技術以及感官情境與人體工學的探索以突破傳統的純視覺的3D感受朝著更全面性的4D 甚至5D的發展為目標,同時此相關的技術更可廣泛應用在各種領域的模擬環境的設計。

    此項目的發展重點:

  1. 原創性高畫質數位內容開發: 動感仿真劇本與劇場數位化設計。
  2. 播放技術開發:結合視覺效果之投影顯示機構與材料設計。
  3. 嵌入式軟體控制技術開發:分散式整合作業控制架構設計。
  4. 情境模擬技術設計:4D 至 5D乘座環境之情境元素設計與模擬。
  5. 程序控制編輯平台設計:劇本程序控制編輯器的設計,包括移動、加速度、震動等體感效果的編程。

[課程模組規劃]

課程目標及系所專業能力規劃:

模組課程

對應學系專業能力

知識技能

課程目標

機構設計與控制技術

1.能夠整合、組織機構設計之專業理論來分析、表達問題之能力

2.能夠運用控制技術專業知識設計最佳化的問題解決能力

(1)機構結構特性分析: 扭力分析、應力分析、加速度分析、疲勞測試分析

(2)機構控制器參數分析: 封閉式迴路最佳化控製模擬

著重於機構結構的設計模擬,尋求最佳化的設計方法與實務。

電能管理技術

1.能夠整合、組織電能管理技術專業理論來分析、表達電能分配問題之能力

2.能夠運用能管理技術專業知識解決及實作模擬平台驅動的問題之能力

(1) 電能平衡模式規劃分析

(2) 儲能管理架構設計

(3) 智慧馬達設計

採用適當的儲能與電力配置規劃以因應瞬間大電力的需求為此項技術的重點探討方向,並尋求馬達控制智慧化的技術實務養成。

仿真數位內容技術

1.能夠整合、組織情境模擬專業理論來分析、表達仿真問題之能力

2.能夠運用程序控制編輯平台專業知識解決及實作電機工程仿真問題之能力

(1)    原創性高畫質數位內容開發: 動感仿真劇本與劇場數位化設計。

(2)    播放技術開發:結合視覺效果之投影顯示機構與材料設計。

(3)    嵌入式軟體控制技術開發:分散式整合作業控制架構設計。

(4)    情境模擬技術設計:4D 5D乘座環境之情境元素設計與模擬。

(5)    程序控制編輯平台設計:劇本程序控制編輯器的設計,包括移動、加速度、震動等體感效果的編程。

結合劇本場景的構思多媒體數位化內容的製作技術以及感官情境與人體工學的探索以突破傳統的純視覺的3D感受朝著更全面性的4D 甚至5D的發展為目標


 

[課程模組二、跨領域音樂設計與實作]

音樂在許多跨領域多媒藝術形式或娛樂活動中都扮演著營造情境催化情緒的重要角色而這些形式和活動也包括了方興未艾的熱門話題虛擬實境遊戲與體感遊樂產業2015全球主題樂園行業發展報告》指出,當人均GDP達到5000美元時,一個國家或地區會出現活絡的度假旅遊經濟。中國的人均GDP2015年已超過7000美元,而在其國內的主題樂園也在這兩年呈現蓬勃發展樣貌:華特迪士尼、默林集團、環球影城等全球性的主題樂園業巨頭紛紛進入中國市場,其中默林旗下的樂高探索中心已在2016年春天在上海揭幕,最受人關注的上海迪士尼也已在20166月開園,而正在建設的北京環球影城將有望於2019年正式營業。(出處:自由電子報)

主題遊樂園塑造虛擬實境擬真體感的技術中,配樂音效設計的技術是其關鍵之一,尤其在劇院型的體感遊戲,虛擬實境無須藉助廣大的戶外實體空間便可施作(施行),且配樂音效的加入使得驚險程度與穿越時空的想像更是具有無限可能。開發遊樂園產業所需的音樂內容創出、遊戲聲音製作,以及體感擬真音效建置等,對多維度體感劇場的設計實務甚為關鍵。而這樣的需求,未來亦可延伸至觀光休閒園區所需的各種音樂內容及聲響製作,包括園區內可能發生的虛擬情境及各種實境表演。這樣有趣的想像,期望未來能與智崴於高雄共同拓展各種合作,但打造出落腳於各處的虛擬城市風景,正所謂「短期看消費,中期看投資,長期看城市更新」。而這一切期許與投資,都應從長期培養能打造此遊樂(觀光)產業內容所需之人才做起。在體感之外,虛擬實境的內容研發及情境建置也是不可忽視的。其中影響體感及情緒建構極為重要的聽感(聲音與音樂)導入,建立聲音資料庫或是產出原創聲音作品,為本課程的目標。

目前國內的音樂科系共有二十所(含教育類大學音樂系,不含民族/中國音樂學系);但在音樂創作與演奏教學之外,對於因應數位潮流以及與其他產業異業合作所需的音樂內容轉型-包括聲音數位製作、音樂情境及聲音特效設計等,卻是這些擁有「音樂創作」領域的科班音樂系較少涉及或列為學習重點的項目。這些攸關內容轉型的學習,反主要在應用音樂系或含有應用音樂相關主修的音樂科系(目前共有六所),以及幾所設計學院或科技大學的數位媒體或傳播科系內開課。因此,若要以目前的校園音樂人才培育方式以及設備支援,要達成遊樂園音樂製作的內容想像及聲音品質需求,的確頗有困難。

綜觀如此產學環境,中山大學音樂學系為六所含應用音樂相關主修的音樂科系之ㄧ,其創作與應用組耕耘音樂的多元創作,同時並重聲音製作以及數位技術操作的教學已行之有年,許多該組畢業生都已在數位及商業音樂製作業界工作。而研究型大學的學習環境,相信亦可為聲音實驗的研究提供支援配套。因此,中山音樂系與智崴的合作-共同提供遊樂園案件與場域作為實作與產出歷練,藉以培育產業所需在地人才,將有極為正向的發展性。

我們希望透過此計畫,培育出能製作遊樂園及其他延伸娛樂產業等級所需的聲音創/製作與音樂設計人才。因此除將在音樂學系建置聲響製作實驗室(5.1環場聲響製作室)外,第一年也將以智崴的苗栗「尚順育樂世界」作為主作品呈現展演場地,針對該遊樂園(或為來其他遊樂產業)中所運用到之主題遊戲進行實作,將體感遊戲的層次提升,強化遊樂園整體的音樂情境及聲音效果,並提升雙方為來在產品內容(故事、情境、聲響效果)的研發能量。

1.步驟及方法

此人才培育及產學合作計畫,擬由產業端「智崴資訊科技股份有限公司」提供遊樂場實際情境範例,作為學界端(中山大學音樂學系)參與計畫師生之配樂與音效製作實作對象。智崴提供音樂系執行計劃所需之產品需求意見反饋以及技術指引,音樂系則將合作納入課程,由授課教師共同指導學生完成情境所需之配樂,旨在能將配樂實際運用於遊樂場現實場域。合作進行方式如下:

(一)搭配課程進行:藉由音樂學系「跨領域音樂設計與實作」課程,於課程內達成業界規格之認識與了解、技術之研究與學習,以及品質之要求與達成。此外,亦藉由「虛擬專案」之「實作競賽」,篩選適合之學生,媒合以執行實務設計製作,成果將展示於苗栗尚順育樂世界之遊樂主題中。計畫目的除了提升在遊樂園之音效及音樂情境設置之外,更提升智崴遊樂設施搭配音樂情境的品質,甚至情境實驗,以落實產學合作,減少雙方未來學生進業界的產學銜接鴻溝,以及有效利用知識資源。

(二)「虛擬專案,實作競賽」:為能篩選適合人才,並使參與學生能以階段性任務之逐步達成,發掘問題並積極尋求實務解決之道,本「虛擬專案,實作競賽」擬分三個階段進行:

(1) 第一階段:請業者提供一至三個不同主題之遊樂情境作為虛擬專案,成為中山大學音樂學系創作與應用組考題,並於期初時進行第一階段驗收,由業者協同評分甄選,給予學生評審意見與技術建議,並選出第一階段佳作獎(音樂情境、聲音特效,與總體呈現三個獎項)。

(2)第二階段:由業者再提供一至三個遊樂情境,經授課教師與業者特邀講師6週指導之後,進行第二階段(期中)驗收,並由智崴協同甄選,選出第二階段優選獎(音樂情境、聲音特效,與總體呈現),並給予學生評審意見與技術建議。

(3)第三階段:由業者再提供一至三個遊樂情境,作為「期末實作競賽」專案。參賽同學進入已建置完成之「環場音響實驗室」,實驗並完成專案的視聽(體感)同步。12月底驗收成果,並於一月份公佈第三階段之三個優勝獎,以利業者評估是否可實際運用於其遊樂事業場域,並規劃未來配樂儲備人才之實習事項細節。