【白璧珍觀點】用 XR 打造智慧城市的永續解決方案
近年來，我們看到越來越多國家都在發展智慧城市，甚至各國政府都在智慧城市各領域上互相較勁，希望率先建設出下一個偉大的智慧城市。而智慧城市發展腳步快速的國家，也獲取了高知名度、潛在旅遊收益，對整座城市的基礎建設、公共議題、教育觀光、技術發展等也都帶來巨大的好處。
智慧城市的目的是利用高速網路、資通訊、物聯網、實境科技等技術，使城市達到數位化與數位轉型，城市的各項機能更加智慧與便利，而 XR 延展實境技術，包括擴增實境（AR）、虛擬實境（VR）和混合實境（MR），在智慧城市發展中扮演重要角色，讓智慧城市的發展更具彈性、包容性與可持續性，還可以改變人們的生活方式，提高居民的生活品質。
根據 Statista 的數據顯示，2021 年全球 XR（包括 AR、VR 和 MR）在智慧城市的應用市場規模為約 22.6 億美元，預計到 2025 年將達到 68.4 億美元，年複合增長率為 20.8％。其中，數位雙生和建築維管方面是 XR 在智慧城市中的主要應用場景，市場規模分別為 6.7 億美元和 5.8 億美元。觀光導覽和智慧教育方面的市場規模則分別為 3.9 億美元和 3.1 億美元。這些數字顯示出 XR 技術在智慧城市中的市場前景非常寬廣，將成為智慧城市產業的重要推動力。
然而，在發展智慧城市不僅僅只是數位化應用，更應該是一個全新的概念，可提供一個平台，使用者可以在平台上達到「即時和環境交互的感知與體驗」，所謂的「即時環境交互體驗」可以是全虛擬化式的 VR 或 360 體驗，也可以是虛實融合的 AR 擴增實境或 MR 混合實境體驗，為使用者提供一個引人入勝的環境，為未來城市景觀和市民生活的發展提供多樣化並創造無限可能，最終可達到全新的城市生活樣貌。
從城市景觀的角度來看，XR 將徹底改變遊戲規則，市民初期可以在基於數位雙生與物聯網架構下，完全掌握城市各項基礎建設的發生狀況，而逐漸各項議題的討論與參與都可以透過 AR 與 MR 結合 AI、大數據等，進行可視化體驗與解決爭議，對智慧城市的形塑有重要意義。
數位雙生與 AR 式參與
數位雙生是指用虛擬技術模擬真實世界的環境和事件。在智慧城市中，數位雙生可以用於城市的模擬設計和規劃，而 XR 技術可以將現實中的城市建築、道路和其他設施模擬成虛擬的 3D 模型，並在不同環境中模擬各種場景和事件，以評估和改進城市的設計和運作。
在英國就曾經看到在鐵軌的兩端需要建設一座空橋，但民眾對於橋樑的設計與便利性皆有多方意見，因此也導入了 AR 技術在現場，讓民眾可實際在現場看到橋樑架設後的外觀、設計、方位等，有助於對政策討論的實際運作，這樣的「所見即所得」的運用方式，讓地方上對於議案討論能夠不只是憑感覺，更是能夠增進實質溝通，並促進地方和諧，有效提升智慧城市的良性運作。
綠建築與 AR 維管
全球 ESG 議題受到重視，綠建築已經是未來建築的發展趨勢，綠建築與生態共生共存並融合各項設計巧思，透過 AR 的應用展現在世人面前，增添綠建築的特色與風華。而目前新式建築也都導入 BIM（Building Information Modeling），完整化建築從營建工程到社區管理的各種資訊與模型。
台北市政府也在規劃興建的社會住宅中，導入完整的 BIM 系統，特別在施工與維運中能夠系統化大樓管理的作業流程，且進一步導入 AR 系統與 BIM 模型結合，讓模型可以透過 AR 定位即時與現場空間整合，用於提升監工品質、減少施工錯誤率，更進一步延伸運用於社區管理，讓社區整體的管線巡檢與各項設施的維修檢測能夠視覺化與流程化，長期來說可提升住宅的各項設施品質與建築體本身之價值。
智慧觀光與 AR 導覽
XR 技術可以將城市的景點與文化遺產模擬成虛擬的 3D 模型，並提供互動式的導覽與解說，讓遊客可以深入了解城市的歷史與文化，不僅可以吸引更多遊客，還可以提高遊客的旅遊體驗，並增加城市的潛在收入。
這樣的案例目前在全球各城市已經是重點發展項目，以影視產業為發展重點的城市，可以用電影或偶像劇為主題，結合故事情節內容疊加於拍攝現地，讓影迷可以透過旅遊尋訪拍攝現場，透過 AR 重現劇情故事；歷史古城或遺址則可以透過 AR 策劃走讀路徑，設計穿越式的劇情或遊戲解謎闖關，帶動城市觀光價值。近期澎湖也將全島 100 個觀光點位透過 AR 方式來進行導讀呈現，並搭配澎湖本島與離島的人文、生態、地質等主題，設立 30 個基座點位，帶動智慧觀光的多維度視角。
訓練學習與風險模擬
教育的最大風險就是無聊，學習若感到無聊就會失去動機與效果，而老師或主管的教學模式無法時刻充滿熱情或容易不一致，因此XR的技術則是在輔助教學，將教學模式或教具與現實相疊加，一來讓學習不限於書本，二來疊加實境的學習模式讓學生或訓練者獲得更多 3D 化的資訊，並由屏幕的束縛中解放出來，讓實際經驗可以和學習體驗融合在一起，提供有意義和目的的學習與反饋。與傳統的教學及學習相比，XR 式的教學與培訓提供了各種模擬與面對風險的機會，在學習準確度提高了 8.8%，學習成效可提高 70％，而且訓練時間也相對減少許多。
另一個層面來說，在智慧城市中，營運的停機成本與災害發生將會付出高昂代價，而 XR 可以提供更即時和即時營運的服務與培訓，在未發生事故的狀況前，就透過XR的設備、技術與方法模擬或改造學習過程，例如XR防災與氣象模擬，都可透過歷史數據模擬真實情境，達到事前預警與演練。
綜觀來說，智慧城市涉及複雜的規劃面與實際操作面，規劃面需測試特定技術或設計是否適合實施，XR 技術有助於理解決策和設計選擇，以助於討論與共識，並減少錯誤; 實際操作面則更需要導入模擬情境或故事情境，幫助人們改善生活創造豐富的城市體驗，進而帶動城市的整體價值與產值，進而實現長期的社會與經濟效益。
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