圖一 : 藝術家張博智與『No.7 樂器1號』(No.7 Instrument I, 2010)

一樣的8bit微處理器，到了藝術家手中變成樂器！？

從前畫家拿著畫筆創作。近年來，舉凡金屬、化學原料等，在藝術家眼中都是獨特的創作媒材。數位創作領域有著微妙的演變過程。

十年前，臺灣舉辦各式各樣的遊戲設計大賽，例如中華電信加值軟體大賽、4C遊戲創作大賽、手機行動創意競賽。那時候iPhone還尚未上市，會用Java在支援J2ME的智慧型手機上寫遊戲已經是了不起的大事，何況要做出複雜度很高的 RPG(角色扮演)遊戲。

在軟體程式設計當道的年代，各大學院的學生不斷地研究深奧高深的遊戲引擎製作，因為軟體就是整個創作的『核心』，只要學會這項深奧的工具，便能行遍天下。筆者將那時候稱為是『軟體+多媒體』的時代。

光擁有軟體+多媒體整合能力對於創作藝術家張博智與『No.7 樂器1號』(No.7 Instrument I， 2010)者來說還不夠，在電子硬體也同台演出後，三者融合為一，『軟體+硬體+多媒體』組合出無限多種創意。數位創作不但擺脫螢幕框框的侷限，也跳脫軟體程式設計師的想像空間。

世界幫這種現象取了一個好聽的名字 - 新媒體(New Media)。

在此我們不討論它的定義由來，而是專注在新媒體所帶來的影響。以電子工程師角度來看，最明顯的例子是，以往只有電子科系學生前往的電子材料商店，近幾年有越來越多設計科系的學生前往，購買電子相關組件。

我們省思，一樣的8051也推行多年，為什麼沒有如此蔚為風潮的全民行動出現？讓藝術創作者的工具由畫筆變成MCU(微處理器)的魔法是什麼？這個問題的答案就是開放硬體的力量！

開放熱潮延燒 改變創作生態

這個開放力量的熱潮不斷燃燒到藝術圈、設計圈甚至是時尚圈，許多與藝術或流行相關的產業開始進入新媒體時代。

像是陳珊妮演唱會上就利用一顆顆的LED與裝置進行整合，透過Arduino作為控制，套在手腕上如同造型獨特的護手套。它不但可以隨著歌手的聲音變化LED閃爍，也是一個小型螢幕，特定氣氛時冒出一些獨特語句，令人目眩神迷。

新媒體時代不但在我們這個年代悄悄進行，甚至改變許多過去的作法。像是最近流行的智慧型手機，人手一支的比例越來越高，手機上的應用程式每天數以百萬計的下載，因為應用程式已經不是軟體工程師的專利。

很多第三方開發程式都以視覺設計師的角度進行設計，簡單易用的程式語言讓想法快速上架，無需花費太多學習成本就能投入。如果你有一點點的藝術美感，很容易就可以獨當一面成為 App程式設計師。

這種型態與新媒體興起有極大關連。手邊取得的工具都變得簡單容易使用，創作的方式也隨之改變許多，過往的美術+程式+企劃三合一生態環境都整合成一個人完成。

新媒體藝術創作也是如此，過去藝術家可能有了想法，需要委託不同廠商或夥伴一起共同完成，但現今只需一個軟硬體平台，結合各種媒材的組合，就能變化出不同的表現形式，使創意更容易實現。

圖二 : 利用Arduino與XBee ZigBee模組整合後的樂器裝置

技術已非工程師專利

以往在聲音藝術的表演形式上，大多利用電腦軟體做聲音調變的工作，製造出一段段的聲響。現在的聲音藝術結合不同的聲響裝置，有的利用空氣擠壓發出聲音，也有的利用燈管點亮的動作當做聲音。

藝術家張博智與我們在2010年共同創作了一把Arduino的無線控制樂器，它可以利用裝置上面的各項按鈕、旋鈕與滑桿，透過無線傳輸的方式讓電腦發出聲響，如同演唱會上的吉他手一般。在搭配視覺藝術效果後，擺脫了電腦的拘束，讓創作與藝術表演結合為一。

創作之初，藝術家希望可以製作一把在舞台上表演的電腦樂器，但外觀不要像用現有的MIDI控制器，放在手上笨拙。因此，他請木工用手工的方式製作出一把極具藝術美感的樂器本體。材質選用台灣上等的檜木，加上壓克力面板之後，安裝了電子材料行都可以買得到的無段式按鈕與類比旋鈕。

有了這些輸入/輸出元件與外觀後，由我們負責整合軟硬體的功能，擷取每個按鈕的輸入動作，透過無線方式傳送到電腦。電腦解析這些參數的變化後，改變藝術家所設計的視覺畫面與聲音。

這類的表演藝術在國內外行之有年，近幾年越來越多表演者利用Arduino作為裝置上的控制晶片。擷取一個簡單的數位訊號已經不是工程師的專利，許多非本科背景的設計師都能夠簡單操控這些複雜的單晶片。

從這些不斷正在改變的表演藝術中反思，過去的10年間，從軟體當道到硬體加入與多媒體的整合後，界線越來越模糊，工具使用越來越簡單，創意被執行的難度降低很多。唯有提升創意思考的能力與跨界嘗試，才是現在亟需努力的方向。

好的藝術家善用工具創作出更多新作品，優秀的工程師能打造工具讓大眾發揮創意，這正是新媒體下的混種演出。

圖三 : 林義翔和劉士達為Arduino.TW開放硬體社群網站共同創辦人，致力於推動開放硬體及Arduino平台，並創立了帝凱(Decade)科技藝術公司。

隱藏版的新工具-Arduino Leonardo

圖四 : 帝凱科技的Arduino Leonardo相容板－Centurion Board

新媒體下的軟硬體首選指標 - Arduino，從開放硬體出發後影響眾多產業，藝術創作、娛樂媒體、機器人控制、醫療監控、環境感測等等，都發展的相當蓬勃。這仰賴於Arduino的核心ATMEL公司提供相當高性能的單晶片。

但有一點相當可惜，Arduino本身在寫入資料時需要一個額外的USB轉UART介面IC，這個IC價格上並不便宜，要讓入門使用者自行焊接也有相當高的難度。

去年九月，Arduino 團隊一連串發表了4個正在努力的目標，包括Arduino 1.0、ArduinoDue、Arduino WiFi Shield以及最後一項Arduino Leonardo。

這個一直隱藏於Arduino 1.0正式版本內的開發工具，至今都尚未有官方版本出現，許多駭客、玩家或是廠商很樂於挖出這項新版本的Arduino。這或許又是一項Arduino團隊的手法，讓大家對它很好奇，卻遲遲不正式公開。

掀開Arduino Leonardo的神祕面紗，其實用的是一顆ATMEGA32U4的單晶片，與現在常用的Arduino核心ATMEGA328P相似，但卻多了一項實用的功能 - USB介面。此USB介面功能在於替代原有Arduino開發板上的FTDI晶片，不但減少成本，I/O數量也隨之增多。

可惜的是，這顆IC的封裝只有TQFP48，與常用的DIP28封裝的ATEMGA328P不同，對於喜愛自製電路板的玩家們增加了不少複製上的困難。

如同駭客一樣，我們也自製了一片ArduinoLeonardo。實際測試的結果，增加的IO的確對於有輸入/輸出需求的玩家們有實質上的幫助，整體電路板面積也減少很多，很適合創作時一次接上許多感測裝置，省去自行擴充IO的麻煩問題。

不僅如此，原有的UART(RX/TX)不會因為需要寫入程式而被佔用，原有的寫入方式已經透過USB介面進行，多出來的UART介面可用於連接 XBEE 或藍芽模組使用。

Arduino硬體的小改版與精進告訴了我們一件事，設計工具是按照使用者的角度為出發點，與各種強大的開發板不同，強調效能多好、IO有多少並不是創作者所希望的，有易於使用的軟體介面與使用方式，才能增加開放硬體的普及化。

取得好的平衡點是相當困難的，成本價格與使用者族群是否廣大總是相互拉扯。如今，站在新媒體的時代下，找到與自身產業相關的連結性，或許能打開封閉以久的產業生態，開創新的跨界應用。

準備好迎接新媒體時代的來臨嗎！？

(本文刊載於CTIMES雜誌247期/2012年5月號)