第二章　模擬真實
　　第一節　模擬對象

　　虛擬真實是從科技工具以及藝術的角度，用立體動畫模擬真實人生，設計成為一種程式控制的環境。在這個環境中，不論人、物，都具有兩種性質，一為點線面所組成的虛擬實體，可經由繪圖程式，呈現其「色相」。另一性質為參數及資料組成的虛擬環境，在動態關係中，經由自然語言的闡釋，使之產生各種必然的因果變化。
　　舉例來説，人有必然的形象特徵，是為共性，而每個人又都有其不同的變化，可謂特徵。如果能由繪圖技巧中，分析出共性的基礎，再加上變化的因素，自然能形成各種不同的特徵。似此，將共性的基礎作為繪圖的資料，再以變化的特徵作為個人參數。只要畫一個共用的人形，再設計無數個具有不同特徵的個體，透過程式控制，就可以得到各式各樣虛擬的真實人物。
　　以上所言，除了形象特徵外，尚包括動作變化特徵。同理，人的習慣、心理、思想、行為都有其共性與特徵。既然靜態可以控制，變化若干靜態，加上時間參數，使成動態，此即為虛擬真實。
　　更進一步，虛擬的資料亦可為電腦程式所接收，根據分析的共性與特徵，程式很容易加以辨識。在理論上，人之所以能認識他人，絶不可能是對所有的細節加以記錄，而是基於已知（即共性），再與新增的分別性（即特徵）結合。
　　人經常會誤認別人，且各人所誤認的因素皆不相同。因各人所記憶的共性未必相同，雖不相同，仍無損於人的辨識能力。由此可知，只要能分析出一種共性與特徵的定義方式，就可以據之作圖，並且於逆向用程式達到辨識的雙重目的。
　　有了形象的繪製與辨識，就可以藉由程式的控制，予以調整變化，使之符合真實環境。同時，繪圖與辨識的雙向設計，正是未來產品需求與技術發展的主流。所以，虛擬真實不僅可以在當前為多媒體提供多種產品，進而兼顧未來走向，日新又新。
　　除了人物以外，更重要的是虛擬的真實環境。人生存在大自然中，一舉一動無不受到嚴格的限制，人們習以為常，絲毫沒有感覺自然規律的存在。既然要模擬真實，就必須瞭解真實，使之成為虛擬的一部分。而且還要能繼續發揮其真實的作用，務求虛擬真實與自然真實完全一致。


第一節　模擬對象

　　利用電腦繪圖工具，要想做到真實景象的重現，其工程的浩大不言可喻。然而，只要具備控制電腦的功力，就知道這是絶對可行、而且是唯一可行的方案。
　　這種模擬真實的技術，其成敗關鍵在於對應用的瞭解與認知，以及針對目的，事先做好完整而實際的規劃。
　　當前市面上有很多三維繪圖及應用軟體，但都只著眼於市場需要的表象，能夠畫些動態的卡通漫畫，就算不錯了。此外，為了嘩眾取寵，各式各樣的特效、變形等功能，反而成為訴求的重點，本末倒置，將立體繪圖降格成了玩具。
　　在我們的計劃中，虛擬真實的最終目的，是提供另類人生的舞台，使人略為排解生活中的困惑無奈。因此，真實的重要性遠大於虛擬與誇張。同時，基於人力物力及觀念，我們也僅能考慮當前的需要。
　　目前是以戲劇的攝製為目的，範圍有限，只要能滿足視覺、聽覺的需求，就足夠了。下面是我們第一階段的模擬對象：

甲、物理環境

　利用物理公式，分別賦與虛擬的參數，在運作中模擬自然真實，使人物變化符合人們所認識的表象。

　一、物質：
　　　物質是人類感官接觸的本體，是以物質應該具備必然性質，在模擬狀況下，應該用電腦程式以及該物質所假設的性質參數，代表其性質。
　　　三維模型是一種虛擬的結構，具有三維座標空間值。此三維座標建立在點、線、面上，使之在光源下，呈現表面著色的虛擬形像。
　　　這種虛擬形像在接近真實的彩色效應下，再加上材質處理，絶對可以做到真假難辨，令人目迷五色，心馳神移。

　二、力：
　　　力是真實環境中各種變化的根源，「力」能做「功」，功才是我們日常生活中見到的各種現象。
　　　在虛擬真實的設計立場，只要能控制「力」，在時空和物質的正常作用下，就可以得到「功」，也就是模擬的真實。
　　　自然界的各種變化無非能量的相互作用，而人對能量作用的認識，不外是重力、電磁力、浮力、摩擦力、作用力、反作用力、合力、分力、應力、抗力、張力、凝聚力、附著力等。只要將這些力的公式與環境中預設的變化參數互動，再加上虛擬模型的座標值改變，在視訊上，就相當於力所做的功了。
　　　利用Ｆ＝ＭＡ，再賦與前述虛擬物質一定的質量。在程式控制下，虛擬的物質體之間，就會遵循自然力，形成一個與真實無差異的環境。

　三、空間：
　　　空間是能量運作的環境，其基本性質有位置、方向、距離，只要對這三者有明確的定義，就可以應用無礙。
　　　物質佔有空間，在三維繪圖系統中，任意一點皆具ｘｙｚ三個座標值。兩點連成一線，三線相連成一封閉形，稱之為面。在任一封閉面上，可以假定各種曲度，或在表面附加影像的材料。經過「著色」後，人所見為面上的光影，但卻不具實質，故名「虛擬」。
　　　其實，只要再加一段程式，模擬空間的性質，令面與面間不能交錯，且遵循力學原理，如此一來，真假就難以分辨了。

　四、時間：
　　　時間只是一種測量速度及動態的參數，是在程式控制下的必然步驟，在此係指一種主、客觀之錯覺，令人分不清真實與虛擬的各種技巧。
　　　從理論上説，人生最大的敵人就是時間。時間不夠，人會急燥不安，心慌意亂。
　　　但若時間多了，人就不知何去何從，無聊煩愁，坐立難安。其基本原理在於感官對動態信息的依存性，也是戲劇張力所在。
　　　換一個角度看，時間值的多少，時間變化的強度，事件發生的緊密度以及感受前後的比較性，正是影響人心的絶對因素。
　　　戲劇就是調和時間之道，利用觀者多餘的時間，將之導入一個精密操控的時空領域中，免除觀者的痛苦煩惱和無聊。再若能在這段時間中，灌注一些值得思考的課題，令觀者回到真實人生後，仍能回味思索，則其價值更高。
　　　從技術上來看，在真實世界中，時間是連續不可分的，事件也不可逆。但人卻能利用視覺暫留原理，在短時間中，提供若干連續的靜態畫面，形成一種擬真的假象。只要將這種假象精心設計，就可以利用時間，成為可逆的幻境。
　　　對人而言，至少每秒鐘要看到十六格靜止的畫面，才能領略這種幻境。如果格數越多，畫面的精密度就越高。一般影片是每秒二十四格，而電腦的三維動畫則是每秒三十格。根據實驗，三十格已經到了視覺效應的邊際值，再多只是浪費貯存空間了。

　五、運動：
　　　在模擬狀況下，運動有主動及被動兩種。主動者有動力及動能，若係人，又有目的與動作、行為等變化參數。被動是一應物體在力所做的「功」之下，產生了運動的結果者。總之，運動因應物質的性質與力的作用而定，又涉及時間、空間，最後產生位移、慣性及速度，都有必然因果。
　　　戲劇中的主體是人，而人的動作行為另有「生理模組」加以規範，在此不贅言。

　六、物體：
　　　物質構成物體，對人而言，物體才是接觸的對象。而物體有名稱、形狀、性質、數量、結構、功能等，皆應設定參數，以便應用。
　　　原則上，物體都應事先設計在資料庫中，以便隨時取用。所謂的劇本，就是調用物體的藍圖，應該説明所需物體的各種條件，同時，這些條件也必須與資料庫的格式符合。

乙、身心環境

　人因安全需求與感官特性，動態辨識恆為第一優先。連續性的動態，是為變化。其中又以新奇最能吸引人的注意力，這完全基於生命安全的考量。
　在生理條件上，物質刺激的利害因果，直接導致需求或嗜好。然而人因受經驗行為的支配，自有其個別的主觀反應。
　在設定角色的身心環境時，我們可以絶對掌控，也可以容許若干主觀的自由。不過人性因素是操控的基礎，也就是説，一些定律在人性環境中，具有決定性的地位，不容變更（如同萬有引力之於物埋環境，貪生怕死是人性的基礎）。
　在此不擬討論人性（有興趣者請參考拙著《智慧學九論》人性論），但有必要概略介紹人性與環境的互動法則。雖然劇中人並不真正具有身體，其感受如何也不重要，可是在擬真環境中，為了使戲劇的發展流暢，一些限制的條件卻是不可或缺的要素。諸如各種生理、心理的條件，都要加以規範：

　一、自私本性：
　　　感官辨識刺激，心智決定利害，行為趨利避害，概念表達利害。
　　　人因生理對利害的感知而有需求，如食、色等。
　　　人因心理對利害的感知而有欲望，如財、氣等。
　　　人因經驗而有壓迫解放、美麗醜惡、成敗得失等認知。

　二、環境影響：
　　　時代因素，地緣因素，文化因素，家庭因素等。
　　　技術程度，觀念思維，處事能力，待人態度等。
　　　刺激反應，學習認知，利害累積，行為極限等。
　　　習慣行為，個性態度，服飾外表，生活趣味等。

　三、感覺認知：
　　　光影變化，邊緣效應，強弱對比，因果體用等。
　　　感情因素，安危因素，辨識參考，概念應用等。
　　　接觸距離，壓力變化，溫度訊息，動作種類等。
　　　痛苦快樂，情緒態度，反應行為，判斷思維等。

　四、條件接續：
　　　基於人生的連續性，人的身心條件常來自前一段時間的環境變化。然因戲劇出自人的構思，連續的時間已被中斷，如果未能妥善處理，則將失真。
　　　例如在上一場戲中，甲因事大發雷霆，下一場戲的情緒就應接續延伸。即令是真人演出，這種難度也非常高，只有優秀的演員能夠成功地詮釋。
　　　是以在虛擬環境中，各場戲之間，有一「條件接續」的模組，詳細保留了環境因子的各種參數，以存其真。

丙、概念模組

　人是戲劇的主角，如果劇中的角色不能真實地反映人性，將很難獲得觀者的共鳴。
　唯因人性的探討屬於哲學範疇，是一個非常嚴肅的課題，不容任意扭曲。兼以戲劇是一種全面的溝通行為，更不應有所誤會。為了防止劇情發展過於離譜，必須借助文字概念的定義，略供程式判斷的參考。
　舉例説，描述人的個性詞，是根據人的行為而得。同理，當任何人被賦與這類個性後，則可解釋其人某些行為的合理性。也就是説，在自然語言中，這些分類的概念所運用的資料結構，已經與人的相關行為連接成一個複雜的概念網絡。如此一來，在劇中具某種個性的人，必然會有某種必然的行為反應。自然語言模組即按照概念定義的規律，檢查其行為恰當與否。如：
　良性：澹泊樸馴婉謙乖懇穆藹 活潑 淘氣 體貼 隨和
　惡性：奸狡猾殘酷驕傲兇狠蠻悍淫佻苛刻暴戾　自私
　率性：嚴肅耿率豪獷浮躁刁頑猖狂妄愎亢倔 固執 坦白
　膽性：畏懼駭怕驚悸恐怖慌張怯懦奮勇敢
　在劇本寫作時，首先要定義劇中人的身份、背景，特徵、個性。設若某人個性澹泊，在電腦理解模組中，其行為表現必然是消極的（假定正常人是中間值，消極者則為負值，消極程度則另有參數）。比如工作不認真，對名利無動於衷，不與他人爭執等，都屬澹泊者的特徵。對劇作者而言，有時基於疏忽，有時限於經驗，有可能安排了一種與其個性相反、極其積極的行為後果，諸如犯下不赦之罪等。
　當然，這種情況也有可能，但卻絶非常態。理解模組對不合情理的情節，會要求劇作者解釋，務使劇作與真相契合。
　不僅是人的個性，人類其他的認知無不如此，尤其在漢字結構上，不論根據字首分類或結構分類，都很容易找到人類認知形成的蛛絲馬跡。經過分析整理後，理解模組便具有擬人的認知能力。
　環境的變化、各種情況的發展等，都有可能影響到人的認知。既然人能透過概念而認知事務，程式亦得利用概念的分析歸類，提供相關的意義，以為劇作者發展劇情時的理解判斷。諸如：

　變化：變化破碎斷裂分解消溶綻脱鏽爛銷蝕　變之策
　得失：得失賺賠勝敗贏輸虧損耗遺忘順逆　　變之果
　力態：威猛狂厲劇烈昌旺勃興盛熾絶衰竭盡　變之態
　時態：久暫老少長幼新舊先後遲早晚耽徐緩　變之時
　視線：彰顯現曝露蒙蔽遮蓋隱藏屏罩　出現　知之狀
　地位：貧窮卑鄙賤富裕尊貴榮闊平凡　普通　人之狀
　處事：警惕懈怠殷勤勞謹慎魯莽懶惰　草率　人之態度
　才能：聰敏愚笨拙呆傻精湛平庸卓獃　糊塗　人之能力
　度態：多少大小輕重快慢長短濃淡貴賤綽約　人之認知
　感態：強弱好壞歹簡繁齊亂聚散優劣良窳佳　人之感知
　判態：真假對錯誤艱難易詳陋巧妙妥適宜準　人之判知
　容態：深淺光空虛鮮寡充實盈豐滿瀰漫擁擠　空間容態
　視態：高低遠近龐闊廣恢宏洪弘博遼遙狹渺　空間視態
　
　再以事件的發展規律而論，概念中凡是具備起始及終止，且其間有變化者，皆可歸納出一定的規律。中國人傳統的認知中，此規律可用二分法歸納之，再加上事件的交錯，若以正及負兩種相對因素，則有多樣變化，足供戲劇發揮：



　這種規律是中華文化發展至今所得之精髓，劇作者若以之為指導思想，則於世道人心必有大益。然而這些絶不能視為僵化的公式，需要靈活應用。話説回來，僅以人生的素材而言，其變化已無窮無盡。

丁、形像造型

　依形狀分類，每類統一規格，以供程式控制用。
　　　生命體－左右對稱。有形體如：
　　　　　人－頭、頸、胸、臂、手、腰、腹、腿、腳。
　　　　　　　特徵：兩腳行走，身體直立，有語言、表情。
　　　　　猿－較人多一尾，有體毛，無語言能力。
　　　　　獸－特徵：四腳行走，身體水平，有尾。
　　　　　鳥－特徵：兩腳，有翅，能飛。
　　　　　蟲－特徵：六腳，或更多，體小。爬行，成蟲或能飛。
　　　　　魚－特徵：無腳，有鰭，生活水中。
　　　　　草－植物，矮小，有根葉花莖。
　　　　　樹－植物，高大，有根葉花幹枝，輪生叢生對生等。
　　　無生物－自然物－不對稱，亂數形，有引力特徵。如：山水石土等。
　　　人造物－多對稱，幾何形，如：房屋，家具，用具等。

戊、生理模組

　生理是「體」，機能是「用」，有體必有用。設計妥當後，悉由程式控制。其控制之法是以「漢字基因」之字義分類為根據，置於常識模組中。鍵盤或語音輸入時，由倉頡碼即可得知字義分類，立可啟動模組。
　以人為例，有體如手，其用為「拿、取」，在漢字中，所有屬手部之字皆為手之「用」。手之用必以眼見者為「目標」，手之趨近目標有各種相關之動作，而動作之達成全靠判斷。此知體而用，由因得果之過程，即為「理解」。
　又有體如腳，其用為「走、辵」。所有足部之字，皆為其用。足之用必有方向、位置、距離，其「因」為需求，其「果」則是位移、運動，運動必有力、速度。
　身體尚有其他各部位，可如以上二例，一一據其聯結關係，動作方式，運動部位，著力位置，旋轉中心等等設計相關參數後，即可根據概念、參數隨意應用。

己、情緒表情

　人類除了以代表認知性的語言概念相互溝通外，面部表情、手勢以及頭部動作等，亦屬個體情感溝通的一部份。
　表情語言的應用，是戲劇表演生動與否的關鍵。而虛擬真實中最大的挑戰，就在從人的內心世界，模倣到顯現於外的行為動作，以及表情語言等。
　由於中國傳統文化的規範，行為受到禮教嚴格的限制，再加上語言的主觀特性，以致情緒詞完全可以代表表情及動作。
　情緒詞就是一種標準的表情語言，見詞知意，見意知形。在三維動畫中，若將情緒詞、圖形資料、動態控制三者結合，歸類建檔。不僅可作為辨識的依據，更可供作自然語言與戲劇製作之介面。如概念與動態參數之關係，在繪圖上都有定義。
　　現就肢體動作上，心態動機上以及肌肉控制三個項目，概略介紹如下：
　以下情緒概念皆有三種定義，一是肌肉有鬆、緊，順、逆兩種。動作則有快、慢及激、緩程度之分。心態則有利、害，喜、惡與要、否之別。這些定義皆由程式判讀文字後執行之。
　　　　　好感：寵愛好嗜賴戀憐憫恤惜恭
　肌肉：鬆，順。動作：慢，緩。心態：利，喜，要。
　　　　　惡感：厭惡憎嫌嫉妒恨忿憤怒慍
　肌肉：緊，逆。動作：快，激。心態：害，惡，拒。
　　　　　喜感：恬喜樂歡欣愉悅怡奮安慰
　肌肉：不定。動作：快，不定。心態：利，喜，要。
　　　　　悲感：怨愁憂哀戚悲悽慘悶鬱頹
　肌肉：鬆，逆。動作：慢，緩。心態：害，不喜，拒絶。
　　　　　愧感：懊惱悔恥愧慚憾疚羞惶窘
　肌肉：緊，順。動作：慢，緩。心態：害，不喜，拒絶。
　　　　　心感：慨忙閑安逸虔猶豫悵惘急
　肌肉：無關。動作：視各字而定。心態：承襲過去狀況。
　　　　　懷感：愐懷羨慕享希望冀盼願惦
　肌肉：無關。動作：慢，緩。心態：利，喜，要。

庚、語音發聲

　包括語音辨識及合成兩種技術，而兩者皆可利用模擬方式完成，下面略述語音與模擬的內容（以下子母音中小寫英文字母為漢語拚音符號）：



辛、機構區別

　自然類：有生物及無生物兩類，又各分為界門綱目科屬種等。
　人造類：如工具，房屋，車船等。
　兹以人為例，人體可見之機構概分兩類，一為關節，一為肌肉。
　當文字輸入後，舉凡有此名稱之概念，將優先處理，在適合且正確的情況下（由概念模組檢視），程式便控制此區域，並按照動作、心態等條件參數，再配合動機、目的等，選擇適當的動作。
　在物體的資料結構中，先將動態控制的點陣群或線面區域選定，命名後分類定義，並儲存在資料庫中，以供程式控制。控制時根據定義之內容，如表達性，材質性，物理性及機構性等處理。
　如前述之情緒概念即為表達性，動作之程度決定於心態，心態則來自概念理解，表達卻賴肌肉運動完成。因此面部肌肉之定義區域至關緊要，不僅要正確，且需符合各種正常的面型。

　變化方式依區域之機構定義而有別，皆由程式控制。區域選定後，針對目的方向，再檢查動力大小，以決定本區域的動作。
　以人體為例，若是關節則用轉動，以設定之關節中心為軸，並計算應有之角度，再轉動之。
　若係肌肉，其運動因表皮之牽扯，運動區呈級數向邊緣遞減。
　不論是關節或肌肉運動，皆涉及表皮的變化，是以生物的機構性尚應檢查其外表的材質性。例如新生嬰兒之表皮材質設為１，各人以其年齡為度（善於保養之人，其參數除以一常數）。是以由程式可以計算出，表皮移動時表面的扭曲值，在著色後，即為皺紋。

壬、控制模組（凡涉及自然界物理現象者，皆由物理環境模組控制。）

　一、基本運動模組
　　　以選區之部位、位移、方向、速度等，各以適當之參數定義。
　　　１，部位：任何一種運動的機構體，不論整體或局部，皆名之部位。部位為一整體者又稱「全部」，意謂此運動對所有部位皆有效。反之，當運動僅對局部有效時，此局部稱為「機構關係」。
　　　２，位移：運動產生之功稱位移，舉凡位移必有相對的系統。以常識論，人生活在地球上，運動概以地球或地表為參考系統。若與地球無相對位移，則係旋轉，或簡諧運動等。
　　　３，方向：在作用力下，運動方向經常指作用方向。在本模組中，兩眼的交點代表方向的重點。在文字定義中，以「前、目標」代表意識；「下」為自然現象；「上」為努力意識；「後」有負面價值；「中」代表交集、折衷、重點、全體等。
　　　４，速度：在時間參數下，「快」代表能量大；「慢」則小；「緩」代表心態能接受；「急」指超過心理負荷之上限。

　二、多層運動模組
　　　以概念為索引，調用一個或多個基本運動模組。
　　　如部首為「手」之動作，多為意識性行為，涉及視覺方向、身體位置、目標標的、對象特性等。
　　　「足、辵、走」字旁，多為位移動作。涉及環境、位置、重心、方向、及阻礙等因素。

　三、空間位置
　　　以三維空間分配圖供程式偵測，以客觀、主觀立場關係取代視覺辨識過程。再由對劇情概念的理解分析，決定動作模組。

　四、參數定義
　　　與運動有關之動作參數，在概念表中分２５６級，應用時視實際需要取若干級次。此類參數供動作之速度、強度等控制用。

　五、心理狀態
　　　由環境變化條件、前後延續關係以及動作者的心態決定之，這三者皆為參數，而參數值相互影響，最後的影響值決定個體的心理狀況。

　六、生理狀態
　　　環境條件及的變化，功率效應作用於動作體，經過程式控制，驅動生理機構的運作，讓每個動作體的生理狀態自然發生。

　七、表情説白
　　　由人物個性及當前狀況決定，在製作過程中，應先配音（目前因語音合成尚未實現，仍需人為配音）。控制模組利用語音識別的軟體將發音時間定妥，著色時以前述的發音時間定格，再求出各格肌肉運動參數。
　這種方法最適於多種語言的攝製，蓋只要備妥各種不同語音的配音腳本，就可以自動著色，而得到大同小異的成果。

第二章　模擬真實
　　第一節　模擬對象