於 2026年2月20日 (五) 05:26 的修訂

台藝互動程式設計課 - 114-2

上課時間：週四 09:10 - 12:00

課程概述 Course Overview

本課程設定於一個假想的世界觀：「想像一個沒有人類、只有伺服器還在運作的世界」。課程目標為 Creating Autonomous Kinetic Art (創造自主的動態藝術)。學生將經歷從數位意識的建構到實體機械的轉譯，最終創造出具備「性格」與「變形能力」的機械物種。

教學目標 Objectives

數位意識建構: 學習使用 Python 呼叫 AI 模型 (Local LLM 或 OpenAI API) 與 Prompt Engineering，賦予演算法性格。
虛擬模擬: 使用 TouchDesigner 或 Processing 進行數值視覺化與生成式動態設計。
實體轉譯: 掌握 Microcontroller (Arduino/Raspberry Pi Pico) 與馬達控制，將軟體指令轉化為物理動作。
自主變形機構: 學習連桿、摺紙結構與感測器應用，設計能自主變形的機械生物。
生態系展演: 整合軟硬體與外觀設計，完成沈浸式的「後人類世動物園」展演。

課程進度 Schedule

Phase I: 喚醒幽靈 (The Ghost in the Machine)

目標：在碰觸硬體前，先在數位世界中建構出「會思考的 AI 意識」。

週次	主題	內容
第 1 週 (02/26)	廢墟中的創世紀 (Course Intro & Concept)	設定世界觀。介紹課程目標。作業: 構思你的物種 (食性、棲息地)。
第 2 週 (03/05)	演算法的性格 (Python & AI Logic)	使用 Python 呼叫 AI 模型。透過 Prompt Engineering 設計性格。讓 AI 根據虛擬感測數據輸出情緒數值 (0-100)。
第 3 週 (03/12)	虛擬模擬 (Simulation)	軟體: TouchDesigner 或 Processing。將 AI 數值視覺化，模擬幾何圖形隨情緒改變形狀與顏色。
第 4 週 (03/19)	生成式動態 (Generative Motion)	探討 Perlin Noise 與 Randomness。讓 AI 決定運動的「質感」 (Smooth, Glitchy, Breathing)。

Phase II: 建構軀體 (Fabrication of the Body)

目標：將數位意識導入實體機械。重點在於多關節的協調。

週次	主題	內容
第 5 週 (03/26)	神經傳導 (Python to Microcontroller)	硬體: Arduino Uno R4 / Raspberry Pi Pico。建立 Serial Communication (Python to Arduino)。
第 6 週 (04/02) 校際活動週(春假)
第 7 週 (04/09)	運動學與肌肉控制	介紹連桿/凸輪。控制 Dynamixel/Servo (角度、速度、扭力)，設計動作模式。
第 8 週 (04/16)	期中發表——「初生」 (The First Breath)	展示一個能動的「核心軀幹」。必須能透過電腦 AI 變數改變動作頻率。

Phase III: 變形與演化 (Metamorphosis & Evolution)

目標：實體變形。

週次	主題	內容
第 9 週 (04/23)	感知器官 (Sensors)	感測器: 環境光、超音波、聲音。建立「刺激 -> AI 判斷 -> 物理反應」迴路。
第 10 週 (04/30)	自主變形機制 (Transformable Structures)	摺紙結構 (Origami)、伸縮結構 (Scissor lift)。AI 決定變形的時機與程度。
第 11 週 (05/07)	錯誤與突變 (Glitch as Evolution)	引導接受物理限制 (摩擦力、重力)。將故障或延遲視為特徵。
第 12 週 (05/14)	獨立製作週 (Studio Time I)	解決結構強度與電源管理問題。

Phase IV: 生態系展演 (The Ecosystem)

目標：完成作品並營造沈浸式體驗。

週次	主題	內容
第 13 週 (05/21)	壓力測試 (Survival Test)	連續運作 3 小時測試。
第 14 週 (05/28)	表皮與美學 (Skin & Texture)	外觀設計。鼓勵使用異材質 (布料、回收物、生鏽塗裝)。
第 15 週 (06/04)	展場佈置 (The Habitat)	聚落營造。調整燈光與環境音。
第 16 週 (06/11)	期末成果展——「後人類世動物園」	學生擔任「導覽員」。觀眾觀察重點：機械是否有「自我意識」。
第 17 週 (06/18)	彈性上課	彈性上課與成果製作。
第 18 週 (06/25)	彈性上課	彈性上課與成果製作。

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+'''上課時間'''：週四 09:10 - 12:00
 == 課程概述 Course Overview ==
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 ! 週次 !! 主題 !! 內容
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-| Week 1 || 廢墟中的創世紀 (Course Intro & Concept) || 設定世界觀。介紹課程目標。作業: 構思你的物種 (食性、棲息地)。
+| 第 1 週 (02/26) || 廢墟中的創世紀 (Course Intro & Concept) || 設定世界觀。介紹課程目標。作業: 構思你的物種 (食性、棲息地)。
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-| Week 2 || 演算法的性格 (Python & AI Logic) || 使用 Python 呼叫 AI 模型。透過 Prompt Engineering 設計性格。讓 AI 根據虛擬感測數據輸出情緒數值 (0-100)。
+| 第 2 週 (03/05) || 演算法的性格 (Python & AI Logic) || 使用 Python 呼叫 AI 模型。透過 Prompt Engineering 設計性格。讓 AI 根據虛擬感測數據輸出情緒數值 (0-100)。
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-| Week 3 || 虛擬模擬 (Simulation) || 軟體: TouchDesigner 或 Processing。將 AI 數值視覺化，模擬幾何圖形隨情緒改變形狀與顏色。
+| 第 3 週 (03/12) || 虛擬模擬 (Simulation) || 軟體: TouchDesigner 或 Processing。將 AI 數值視覺化，模擬幾何圖形隨情緒改變形狀與顏色。
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-| Week 4 || 生成式動態 (Generative Motion) || 探討 Perlin Noise 與 Randomness。讓 AI 決定運動的「質感」 (Smooth, Glitchy, Breathing)。
+| 第 4 週 (03/19) || 生成式動態 (Generative Motion) || 探討 Perlin Noise 與 Randomness。讓 AI 決定運動的「質感」 (Smooth, Glitchy, Breathing)。
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 ! 週次 !! 主題 !! 內容
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-| Week 5 || 神經傳導 (Python to Microcontroller) || 硬體: Arduino Uno R4 / Raspberry Pi Pico。建立 Serial Communication (Python to Arduino)。
+| 第 5 週 (03/26) || 神經傳導 (Python to Microcontroller) || 硬體: Arduino Uno R4 / Raspberry Pi Pico。建立 Serial Communication (Python to Arduino)。
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-| Week 6 || 骨骼與運動學 (Kinematics) || 介紹連桿 (Linkages)、凸輪 (Cams)、萬向接頭。快速原型製作單一肢體。
+| 第 6 週 (04/02) '''校際活動週(春假)''' ||  ||
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-| Week 7 || 肌肉系統 (Motor Control) || 硬體: Dynamixel 馬達 / PWM Servo。控制角度、速度、扭力。設計「省力」動作模式。
+| 第 7 週 (04/09) || 運動學與肌肉控制 || 介紹連桿/凸輪。控制 Dynamixel/Servo (角度、速度、扭力)，設計動作模式。
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-| Week 8 || '''期中發表——「初生」 (The First Breath)''' || 展示一個能動的「核心軀幹」。必須能透過電腦 AI 變數改變動作頻率。
+| 第 8 週 (04/16) || '''期中發表——「初生」 (The First Breath)''' || 展示一個能動的「核心軀幹」。必須能透過電腦 AI 變數改變動作頻率。
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 ! 週次 !! 主題 !! 內容
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-| Week 9 || 感知器官 (Sensors) || 感測器: 環境光、超音波、聲音。建立「刺激 -> AI 判斷 -> 物理反應」迴路。
+| 第 9 週 (04/23) || 感知器官 (Sensors) || 感測器: 環境光、超音波、聲音。建立「刺激 -> AI 判斷 -> 物理反應」迴路。
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-| Week 10 || 自主變形機制 (Transformable Structures) || 摺紙結構 (Origami)、伸縮結構 (Scissor lift)。AI 決定變形的時機與程度。
+| 第 10 週 (04/30) || 自主變形機制 (Transformable Structures) || 摺紙結構 (Origami)、伸縮結構 (Scissor lift)。AI 決定變形的時機與程度。
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-| Week 11 || 錯誤與突變 (Glitch as Evolution) || 引導接受物理限制 (摩擦力、重力)。將故障或延遲視為特徵。
+| 第 11 週 (05/07) || 錯誤與突變 (Glitch as Evolution) || 引導接受物理限制 (摩擦力、重力)。將故障或延遲視為特徵。
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-| Week 12 || 獨立製作週 (Studio Time I) || 解決結構強度與電源管理問題。
+| 第 12 週 (05/14) || 獨立製作週 (Studio Time I) || 解決結構強度與電源管理問題。
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 ! 週次 !! 主題 !! 內容
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-| Week 13 || 壓力測試 (Survival Test) || 連續運作 3 小時測試。
+| 第 13 週 (05/21) || 壓力測試 (Survival Test) || 連續運作 3 小時測試。
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-| Week 14 || 表皮與美學 (Skin & Texture) || 外觀設計。鼓勵使用異材質 (布料、回收物、生鏽塗裝)。
+| 第 14 週 (05/28) || 表皮與美學 (Skin & Texture) || 外觀設計。鼓勵使用異材質 (布料、回收物、生鏽塗裝)。
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-| Week 15 || 展場佈置 (The Habitat) || 聚落營造。調整燈光與環境音。
+| 第 15 週 (06/04) || 展場佈置 (The Habitat) || 聚落營造。調整燈光與環境音。
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-| Week 16 || '''期末成果展——「後人類世動物園」''' || 學生擔任「導覽員」。觀眾觀察重點：機械是否有「自我意識」。
+| 第 16 週 (06/11) || '''期末成果展——「後人類世動物園」''' || 學生擔任「導覽員」。觀眾觀察重點：機械是否有「自我意識」。
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+| 第 17 週 (06/18) || 彈性上課 || 彈性上課與成果製作。
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+| 第 18 週 (06/25) || 彈性上課 || 彈性上課與成果製作。
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