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。

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。

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)。

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。

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。

目標：完成作品並營造沈浸式體驗。