慈幼英文學校｜慈幼VR奇魚鏡驚艷科展 中學生創新探索海洋

慈幼英文學校｜作品：「流洋．奇魚鏡」

參賽同學：王韜傑 李信哲 梁鍵楷 呂梓賢
負責老師：梁子聰老師 文志韜老師

慈幼英文學校｜參賽靈感及構思

問：今年嘅主題係延續，但何以有呢個構思呢？

王同學：今次大會就「延續」所提供的研究方向，分別為「延續大自然生物多樣性」、「協助海洋研究以發掘新機遇」及「促進教育」三方面。我們的團隊早於十二月，已決定綜合這三個方向進行意念構思。

由於我們的團隊成員對海洋生態認識不深，故學校特別為此與香港科技大學合作，安排導賞團帶領我們參觀科大的海洋科學研究設施。了解研究海洋生態的技術發展。這次參觀研究所的經歷，讓我見識到香港的海岸其實存有很多不同種類的海洋生物，但要親身探索也需要一定技術和許可才能進行（如需要考取潛水牌照才能參與浮潛），故通常牠們只容許大學和政府機構進行研究時才能近距離觀看。作為中學生，平時很少有機會近距離觀察這麼多樣的海洋生物。因此，我們決定研發裝置，讓任何人也能在真正的海洋世界中親眼目睹不同的生態環境，從而教育市民和下一代對保育和海洋生態的重要性。

慈幼英文學校｜「流洋．奇魚鏡」完成時間線

問：整個成果，由構思到實行，再到成品，共花咗幾多時間？

王同學：我們的計劃從最初的構思到最終製成產品，歷時大約八個月的時間。從上年12月初步構思開始，我們進行了多次改進和優化，由購買零件、製作防水艙到編寫程式操縱機械魚，最後直到今年8月初才能完成產品原型作測試。

慈幼英文學校｜研發過程中的挑戰與突破

問：當中有冇面對一啲阻礙？或者臨時改變策略？

王同學：其實研發過程其間每一刻也有不同程度的障礙。由於成本和編程技術所限，我們在整個過程中共有四項「重點技術困難」，包括機械魚外層製作，防水處理，機械魚編程操作，以及水中鏡頭與VR 鏡的連接。

當中最難的是機械魚的防水處理，我們在此階段接近用了一個月時間研究。由於我們的機械魚需要於水中長時間運作，但內容裝置如鏡頭及摩打需要隨時取出作調整和充電，故我們需要為機械魚製作一個完全防水且可以隨時開關的蓋子。我們一開始嘗試尋找使 PVC 膠粘合的膠水以密封蓋子與魚身連接的防水部分，但一來並非所有膠水也能粘合我們機械魚的構件，二來下水後蓋子只要一經打開，就會令整個防水效果大打折扣，令我們十分頭痛。最後，我們從學校於陸運會派發的膠手帶中取得靈感，透過以橡筋和這些膠手帶以膠水粘合成防水膠邊，以接合及密封蓋子與魚身連接的部分，成功製作可隨時開合而完全防水的機械魚。這令我們團隊的士氣大增，老師亦為我們能突破技術困難感到十分感動。

慈幼英文學校｜科學理論與實踐的結合

問：學校如何幫助學生實踐科學理論？硬件及軟件是否會同步升級？

老師：今次發明所需的技術要求十分高，學校本身沒有相關設備去協助同學製作機械魚和相關的 VR 鏡投影技術，故我們需要於校內先尋找可用的物料，再加上同學於外間購買的硬件製作模型和防水艙。由於同學們原本打算使用 Python 或 Micro:bit 作為操作機械魚的編程語言，我們也計劃為他們提供相關的編程訓練。但由於參賽同學中不少也是機械人學會的成員，本身對操作 Lego EV3 機械人和背後的編程語言非常熟悉，故最後我們決定接納同學意見，動用學校所有非比賽用的退役 EV3 機械人和零件，配合坊間可購買的補充配件製作機械魚。

同時，我們亦從坊間零售商中找到合乎預算的 VR 鏡，讓同學可以試驗本身創作意念中機械魚的功能。由於水中鏡頭並非設計與 VR 鏡直接連接，而且 VR 鏡要連接其他顯示裝置也需要較高規格的顯示卡，因此要將鏡頭實時拍攝到的影像投射到 VR 鏡中，在學校層面上是非常困難的。我們有幸得到不少老師和同學的協助，從各方借來適合的硬件來嘗試整合，再加上同學們在網上鍥而不捨地尋找解決方案，最終我們成功利用電腦作為 VR 鏡和水中鏡頭之間的橋樑，將水中影像經電腦投射到 VR 鏡中，成功實現同學們的設計意念，讓 VR 鏡可以實時觀看水中的影像。

慈幼英文學校｜「流洋．奇魚鏡」可行性

問：有冇諗過成品最終嘅可行性？

王同學：其實我們每一刻也在思考這個問題，因為水中不能接收和傳輸無線網絡，而平時水中傳輸訊息用的聲納技術又不能用作水中影像的實時傳輸。故使用電纜和浮台將水中影像發放到不同人的觀察裝置中，為唯一現時科技可行的方法。由於我們希望不同背景和年齡的人，就算不懂得潛水，也可以代入魚的視覺近距離觀察水中生物，所以我們認為這設計與海洋公園的海洋館意念相同。加上我們的發明操作尚算簡單，視覺效果亦好，我們認為過世界各地的水族館和海岸公園也能考慮善用我們的意念，透過 VR 技術讓參觀者操作機械魚，「親身」觀看和了解海洋生物和牠們居住的生態系統，加強趣味性和教育效果。

慈幼英文學校｜未來發展與展望

問：各位同學未來都會向科學領域發展？

王同學：我主要希望在數學或物理方面繼續深造，但也考慮過在發明和研究方面發展，因為我對發明也有一些興趣。

李同學：我對語言的興趣較大，故短期內我不會考慮於科學領域繼續深造，但展覽當中的經歷令我了解教育對下一代的重要性，故我可能會向教育或相關的範疇發展。

梁同學：經過是次比賽的模型製作和編程挑戰，我希望於未來可以向電腦和機械工程等學科方面進修，但亦有想過於化學方面發展，因爲我本身對科研亦有一定興趣。

呂同學：雖然本人暫時不打算在科學領域發展，但是次展覽讓我認識到，包裝和表達如何有效地改變不同人對一個科研意念的看法。我自己本身對表演和音樂較有興趣，故未來打算從事音樂或表演等工作，將自己的對世界的看法，透過不同方式感染其他人。

慈幼英文學校的這項創新作品不僅展示了中學生在科技領域的無限潛力，更喚醒了社會對海洋保護的關注。