AHALab · 手指皮影戲手指皮影戲
先做一隻關節皮影，給它配上道具。攝影機識別手指後，就能用五根手指控制影人的頭和四肢，再和同伴編一段戲、做一個遊戲。
做一齣同學也會玩的皮影戲
怎樣讓皮影跟著手動，還能讓同學拿來就會玩？
先設計自己的角色
給它取名，想一件它要做的事，再畫頭、身體、四肢和道具。可以用紙剪，也可以在數字畫板上畫；做好後到舞臺試動作，遇到問題再改。
留下角色卡、實體關節皮影、修改前後兩稿、控制規則和實驗記錄，最後演一場兩分鐘的小戲。
每組 3 至 4 人，輪流操偶、寫程式、做測試和安排表演。每個人都要說清自己做過的一次選擇，以及後來改了什麼。
課堂上怎麼做
先做一個動作，把控制規則寫下來，再讓角色照著動。請同伴試玩，記錄哪裡沒成功，找到原因後再修改。
7 至 9 歲先做角色、練動作表達；年齡較大的學生再學習特徵分類、手部模型訓練和多人追蹤。
一隻手固定控制一個角色
| 手的動作 | 角色的回應 | 能學到什麼 |
|---|---|---|
| 掌心移動 | 校準後到達舞臺位置 | 座標、映象、對映與誤差 |
| 五指分別伸屈 | 中指轉頭，食指和無名指動雙臂，拇指和小指動雙腿 | 關節、夾角與分層動畫 |
| 拇指與食指捏合 | 亮月、接住目標 | 比例、閾值與滯回 |
| V 手勢 / 豎拇指 / 握拳後張掌 | 跳躍 / 轉身 / 使用道具（可開關） | 動作序列、確認時間與冷卻 |
| 靠近道具後收攏手指 / 張開手掌 | 拿起並搬動 / 放下道具；半握時保持 | 動作狀態、滯回與物品歸屬 |
| 手掌翻到另一面 | 人物、提偶線與隨身道具一起翻面 | 三維朝向與持續確認 |
| 手離場後回來 | 保留原角色，確認後恢復；不確定時手動繫結 | 追蹤、重新匹配與異常處理 |
先控制一隻影人
校準後移到指定位置，再停住
兩手分別控制角色
觀察交叉、遮擋後是否換人
四手合作試驗
記錄同步情況和角色串號
十手展演試驗
實測後再確定人數上限
可選影人：孫悟空、哪吒、豬八戒、二郎神、花木蘭、玉兔、嫦娥。預設顯示提偶線，可切換操縱桿或隱藏連線。
舞臺可換成月下山水、花果山、荷塘或燈市。花燈、仙桃、花球和蝴蝶可以搬動，桌子能放東西，鼓和風車會響應。可以按人物組合選擇佈景，也能自己擺放。
當前程式有十個角色槽位，識別手數也能設為十。真人十手能否穩定操控，還沒有驗證。十角色演示使用模擬輸入，頁面會明確標出。
選一套適合學生的課
先按年齡選一套教案，再根據學生的閱讀、操作和實驗經驗調整難度。
| 年齡與課時 | 課堂怎麼說、怎麼做 | 開啟課件 |
|---|---|---|
| 7至9 歲 4 次 × 60 分鐘 | “動一動中指，看看哪裡動了。” 一次一步，可畫圖、指認或口述。 | 四次短課 ↗ |
| 10至12 歲 8 次 × 90 分鐘 | “只改一個設定，再試同樣的目標。” 寫規則、記次數，請新同伴試玩。 | 八課詳案 ↗ |
| 13至15 歲 8 次 × 90 分鐘 | “哪條記錄支援你的判斷？” 讀小段程式碼，設計對照，說明結果適用範圍。 | 八課詳案 ↗ |
每課都寫了課堂提問、學生可能卡住的地方，以及老師可以怎樣幫忙，下課前還有一個小任務。可切換教師詳案和五頁學生投屏，也可列印記錄單。15 歲以上的研究課另排時間。
年齡供備課參考，選課還要看學生已有的閱讀、操作和實驗經驗。下面是 10至12 歲的八課摘要。
L01做一隻會動的影人90 分鐘
不說名字，怎樣讓同伴看懂它在做什麼？
畫出頭、身體、四肢和道具，並標出連線處。 讓同伴猜一個動作，按他的反饋改一處。
- 會用到的知識
- 輪廓、透光、鏤空連線、關節、角色與道具
- 怎麼安排
- 10 分鐘看輪廓，猜角色 → 10 分鐘寫角色卡 → 15 分鐘試一個關節 → 30 分鐘分片製作 → 20 分鐘不報名字演動作 → 5 分鐘收好兩稿
- 留下什麼
- 角色卡、標有關節的分片圖、同伴猜動作的原話、修改前後兩稿。
L02鏡頭裡為什麼會認錯90 分鐘
手被擋住一點，畫面上的點會怎麼辦？
指認手部關鍵點，區分畫面、骨架和角色動作。 只改變遮擋或光照中的一項，記錄兩種條件。
- 會用到的知識
- 畫素、檢測、21 個手部關鍵點、模型輸出與規則
- 怎麼安排
- 10 分鐘先玩再看 → 20 分鐘畫出識別過程 → 25 分鐘遮住一部分再試 → 20 分鐘交換記錄 → 15 分鐘用證據解釋
- 留下什麼
- 一張標註骨架圖、兩組條件對照、一例尚不能確定原因的錯誤。
L03讓影人停在想停的地方90 分鐘
手不用伸得很遠，能走到舞臺兩邊嗎？
用舒適的兩個角完成校準，併到達中心與邊角。 在相同目標上比較兩檔平滑設定，說明自己的選擇。
- 會用到的知識
- 歸一化座標、映象、範圍對映、平滑與延遲
- 怎麼安排
- 10 分鐘紙上指位置 → 15 分鐘預測對映 → 20 分鐘校準並輪換 → 30 分鐘兩檔設定做對照 → 15 分鐘選擇與說明
- 留下什麼
- 同一套目標下兩檔引數記錄、一次校準前後比較、引數選擇理由。
L04五根手指各管一處90 分鐘
怎樣讓角色只在你想做動作時才動作？
正確連出五指和頭、四肢的對應，並試兩種拇指動作。 寫出一條“當……就……”規則，用成功和誤觸記錄檢查它。
- 會用到的知識
- 條件判斷、比例、閾值、滯回、持續時間、事件
- 怎麼安排
- 10 分鐘先猜哪根線會動 → 15 分鐘給拇指找合適幅度 → 20 分鐘寫一條動作規則 → 30 分鐘分兩類嘗試 → 15 分鐘拿放道具並複述
- 留下什麼
- 五指連線卡、一條條件規則、有意動作 10 次與普通移動 10 次的分開記錄。
L05請同伴來玩你的遊戲90 分鐘
你不站在旁邊解釋，同學知道要做什麼嗎？
用現有場景和道具設計一個有完成條件的小任務。 觀察兩位新玩家，按卡住的地方修改規則。
- 會用到的知識
- 變數、計分、碰撞、狀態、遊戲反饋
- 怎麼安排
- 10 分鐘體驗一個任務 → 15 分鐘在紙上寫規則 → 30 分鐘佈景和自測 → 25 分鐘請兩位新玩家 → 10 分鐘保留一次修改
- 留下什麼
- 一張規則卡、一次可執行任務、至少兩位新玩家的首次嘗試記錄及一次修改。
L06兩隻手，別換錯角色90 分鐘
你和同伴換了位置，角色還跟著原來的手嗎？
用編號區分“誰”和“在哪裡”。 按同樣步驟測試兩手交換、遮擋和離場，記錄有無換錯。
- 會用到的知識
- 檢測與追蹤、唯一 ID、資料關聯、遮擋、降級
- 怎麼安排
- 10 分鐘先玩編號卡 → 15 分鐘寫繫結約定 → 30 分鐘三種情景各試三次 → 20 分鐘找回離場角色 → 15 分鐘告訴下一組
- 留下什麼
- 三種情景各三次的身份記錄、一個可復現的失敗步驟、一句有條件的能力說明。
L07換個人，它還認得嗎90 分鐘
它認識了我的手，能不能認識你的手？
把取樣者和測試者分開，記錄每類採了幾段。 用未參與取樣者的嘗試，說明它會認錯哪些動作。
- 會用到的知識
- 特徵、標籤、訓練集、測試集、分類器、混淆矩陣
- 怎麼安排
- 10 分鐘先猜換人結果 → 20 分鐘分段採集 → 20 分鐘看輸出並試用 → 25 分鐘讓 B 獨立測試 → 15 分鐘回看預測
- 留下什麼
- 按人和段記錄的資料卡、未參與取樣者的分類結果、錯誤或拒絕案例、適用範圍說明。
L08排一段戲，請同學來看90 分鐘
觀眾能看懂發生了什麼，也能學會怎麼玩嗎？
用角色、場景和道具演出有開頭和結尾的兩分鐘故事。 每人用一次觀察解釋自己的修改。
- 會用到的知識
- 敘事、可用性、測量、署名、反思
- 怎麼安排
- 15 分鐘排出故事順序 → 20 分鐘小組排演 → 25 分鐘演出和邀請體驗 → 20 分鐘聽反饋，講修改 → 10 分鐘整理作品
- 留下什麼
- 兩分鐘作品、每人一次具體講解、一張觀眾反饋單和下一版的一項改動。
這套課仍是備課草案，尚未試教。第七課可以在本機用 kNN 學習個人動作；手部 Pose 神經網路訓練仍安排在延展課。
看看它為什麼會認錯
課堂用 MediaPipe，研究課再看 YOLO
課堂先用 MediaPipe 識別手部關鍵點。YOLO26 通用 Pose 權重識別的是人體骨架；要控制手指，需要另外訓練或取得手部模型，留給年齡較大的學生做研究。
測一測有多準
用五點定位看位置誤差，另外記錄停手時的抖動、從手移動到畫面響應的延遲、手勢誤觸和角色換錯的情況。引數上限、推理幀率和實際可玩人數也要分開驗證。
識別在本機執行，不自動錄影。目前可以用鍵鼠練習或開啟攝影機，玩接月遊戲，也可以把皮影放到透明桌面窗口裡；另有個人手勢分類功能。多屏、積木編輯器和手部關鍵點模型訓練還沒有實現。
先演一段，再寫一件事
把《我來編童話》《故事新編》《變形記》等十個習作任務搬到皮影舞臺。先編一段、演給同伴看，留下動作和對話，再寫自己的文章。每個任務有教師備課、三格故事、觀察記錄和修改問題。
可以自選角色與佈景，自己的臺詞會顯示在舞臺提詞器。習作儲存在當前瀏覽器，支援列印、匯出和備份。這些任務對應三至六年級的習作單元，使用時請以本班教材為準。
一句臺詞，一個動作
給影人排一段英語小戲。先聽老師領讀，人工圈出需要幫助的詞，再輪換旁白、對白和操偶。三份分齡教案配六出短劇。舞臺裡可以聽示範、開麥克風跟讀，再把臺詞和動作合起來演。
可替換 J04 或 L08 的故事內容，原課時不增加。已支援逐句錄音、回聽和跟讀變色：提詞器上下句灰色、當前句黑色；讀到並達到練習線的詞變藍，其他詞保持原樣。老師可按年齡調節點亮門檻。發音分尚未用兒童語音校準，需教師複核。
課程資料和程式碼
本專案仍在課程研發區，尚未公開發布。下一步先用真人單手、雙手測試定位、誤觸和交叉時的角色歸屬，再根據結果決定四手、十手版本怎麼做。