《前導訊號》關於動態視覺


篇的《前導訊號》將簡單的介紹關於這次《訊號的減數分裂》中,由程式所撰寫的動態視覺的一些製作想法與來源。再正式開始介紹之前,建議可以先點開之前公布的前導影片稍微看一下。雖然說還不是全部的內容,但如果說你看了是有興趣的,那這篇文章或許更值得你閱讀。

出發點

承接於前篇提到數位元素與生物繁殖行為的概念,這次是的動態視覺部分的核心為「經過特定規則運算、迭代、所產生的視覺化結果」從最基本的「圓座標系、圓柱座標系、簡諧運動」,到一些經典的演算法「Cellular automaton(細胞自動機)、Fractal(碎形)、Metaballs(元球)」等等。當然,這些演算的結果還要搭配上一些攝影機動態、混色、濾鏡、Shader讓豐富度提升,來完成整個視覺的演出。其中「Cellular automaton(細胞自動機)」可以說是跟本次演出理念最為接近的一部份,以下將簡單介紹一下他大概的來由與概念。至於對於想知道概念與實作的讀者們,歡迎參考《The Nature of Code》這本書籍※1,除了線上版免費閱讀還有開放程式碼外,作者還有針對這本書的章節拍了一系列的影片※2,這可是我最近吃午餐的好夥伴喔(?

Cellular automaton

是一種離散模型,在可算性理論、數學及理論生物學都有相關研究。是由無限個有規律、堅硬的方格組成,每格均處於一種有限狀態。整個格網可以是任何有限維的。同時也是離散的。每格於t時的態由t-1時的一集有限格(這集叫那格的鄰域)的態決定。每一格的「鄰居」都是已被固定的。(一格可以是自己的鄰居。)每次演進時,每格均遵從同一規矩一齊演進。 from wiki ※3

簡單來說,就是透過某個制定的規則並參考周圍的元素來決定下一個狀態的一種運算方式。其中最常見的就是下圖的Elementary cellular automaton(初等細胞自動機)以及上圖例所展現的Conway's Game of Life(康威生命遊戲)。

根據不同的規則,有些會演化成某穩定的狀態或是保持在某種震盪狀態(左圖),有些則是會產生看似完全隨機的結果或是看似有規律的結構(右圖)。

這種運算方式可以說是超級簡易版的生物行為模擬,考慮自身的狀態、考慮周圍的狀態來決定下一個階段的自己是生(True)還是死(False)。程式撰寫人在這個環境下,就像是一個實驗員。透過修改與增減現有的規則,比方說分類、突變、生命週期等等要素來產生獨特的結果。

有了這個看似混亂的圖形後,再稍微套上一些noise wrapping以及glowing就可以得到本文章開頭那張圖的結果了。

你在說什麼啊?

所以說這次的視覺其實滿geek的,雖然透過各種的shader應該都還能讓畫面有「堪看」的程度,但可能還是比不上一些專業軟體搭配專業視覺設計的產出。因此,如何在滿足自己的開發慾望的前題下還顧及觀眾的眼睛算是這次製作的一大課題。至於那些本身就做很多程式即時的讀者們,歡迎在看過節目之後來控台給我滿滿的指教。

※1 『The Nature of Code』 Website

※2 The Coding Train YouTube channel

※3 Cellular automation Wiki

節目資訊

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★活動頁面

6/30~7/31早鳥票優惠中!!

■演出場次■ ◆8/27(日) 14:30 (14:00開放入場) ◆8/27(日) 19:30 (19:00開放入場) ◆8/28(一) 19:30 (19:00開放入場)

#2017TaipeiFringe

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