全新 VR 展览带你领略詹姆斯·韦伯太空望远镜的图像

在纽约市的 ONX 工作室，人们通过詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 看到的宇宙的点点滴滴都在展出。这是上周由 Mozilla Hubs、艺术家 Ashley Zelinskie 和 NASA 共同举办的新展览，名为“揭开宇宙：NASA 韦伯 VR 体验”。它是为了纪念去年 12 月太空望远镜的发射而创建的。

整个展览空间分布着放映电影的房间、供用户尝试在线体验的台式电脑、丝绸版画、假雾和激光灯（模拟恒星的诞生）以及受星际旅行启发的概念雕塑。

展览主厅的中央是为虚拟现实体验预留的空间——一个以詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的星系和其他天体图像为模型的数字画廊。

上周三晚上，前宇航员迈克·马西米诺 (Mike Massimino) 戴上 VR 头盔、耳机和手持控制器，在画廊中用白色胶带勾勒出虚拟和物理边界的区域漫步。（在家的观众也可以通过手机、笔记本电脑或台式机上的浏览器加入展览的这一部分。）

马西米诺告诉《PopSci》 ：“我是一名宇航员，但我并不是经常玩虚拟现实游戏的年轻人。我不知道我是否能控制好它。”马西米诺曾在 2002 年和 2009 年执行太空行走任务，修复和更新哈勃太空望远镜的各个元件，他对收集太空科学发现所需信息的工程设计有着特殊的欣赏。他说：“我曾参与哈勃望远镜的研发。我可以欣赏这些图像。泽林斯基所做的就是将这一奇迹和发现进行艺术诠释。”

这种虚拟体验有点像在线游戏。观众可以穿越一系列外太空走廊，参观动画艺术作品或泽林斯基采访过的科学家的互动化身。

“她保留了很多细节。她在这里所做的一切都忠于其背后的科学原理和望远镜的工作原理，”马西米诺补充道。“总的来说，我喜欢这些东西的原因是，它们采用了非常技术性的科学发现，展示了图像之美，以及其背后的科学之美，但以一种非常艺术的方式，让你可以从不同的层面参与其中。”

詹姆斯·韦伯太空望远镜的虚拟现实

泽林斯基与 NASA 和詹姆斯·韦伯太空望远镜团队的合作始于大约七年前。自新冠疫情爆发以来，他们一直在集思广益，寻找吸引公众参与的创意方式，并萌生了创造 VR 体验的想法。他们聘请了位于伦敦的虚拟建筑师 Metaxu Studios 和 Mozilla Hubs 来开发他们心中的概念。

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“我们在圣诞节举办了詹姆斯·韦伯望远镜发射观影派对，邀请了一群科学家和公众，我们在 Hubs 空间观看了 NASA 电视直播。我们让每位科学家都以 VR 形象出现在屏幕上，并将其传输到 YouTube 上，”概念和混合媒体艺术家 Zelinskie 告诉PopSci 。

当美国宇航局于 7 月发布詹姆斯·韦伯太空望远镜图像时，她想将一些更新的视觉元素融入到展览中。

她根据韦伯望远镜首次拍摄的系外行星图像的光谱图和数据，添加了一扇北极光窗户。六边形图案也反复出现在多个装置中，既有实体的，也有线上的。“它们之所以是六边形，是因为它们必须折叠起来放进太空舱。这就是为什么这个展览被称为‘展开宇宙’，因为望远镜必须展开，”泽林斯基解释道。“六边形镜子的酷之处在于它形成了六角星。你会知道这是韦伯图像，因为图像中的星星形状相同。这有点像艺术家在作品上签名。”

泽林斯基还采访了几位科学家和工程师，询问他们的职业生涯以及在詹姆斯·韦伯太空望远镜工作的经历。

“我想收藏不同科学家的肖像；我们做了所有的声音映射，所以当你走近他们时，你可以听到采访的声音，但当你走开时，你就听不到了，”泽林斯基说。虚拟画廊中有一个声音景观，它会根据你在空间中的位置而变化。“这就是 [Mozilla] Hubs 真正擅长的——声音跟踪。”

构建虚拟空间

Mozilla Hubs 的高级生态系统和工程经理 John Shaughnessy 证明，在与设备无关的浏览器设置中启用这种空间音频绝对是一项具有挑战性的工作。

需要考虑很多因素，比如声音会随着距离而衰减，因此靠近用户的对话声音会很大，而远离用户的对话声音会比较小。还需要考虑声音在现实世界中的传播方式。挂着窗帘的房间和有坚固金属表面的房间的声音是不同的。“事实上，我们在 Mozilla Hubs 中就有盲人用户，他们为自己开发了附加组件，自定义代码，这样他们就可以向外界发送音频 ping，并聆听声音如何从虚拟表面反射，从而在不使用视力的情况下在 3D 空间中导航，”Shaughnessy 说。此外，他们还必须考虑不同用户的麦克风质量不同，以及键盘打字声等噪音。

但这只是构建技术支柱的更大努力的一部分，未来该技术支柱将为所有类型的沉浸式虚拟和元宇宙互动提供支持。而这些都是所有元宇宙和虚拟现实平台面临的问题。

“我认为人们会希望在虚拟空间中相互会面，我们会认为这是理所当然的。我们正在努力构建最基本的必需品，以便以开放和分散的方式实现这一点，”肖纳西说。“为此，我们需要两件事。我们需要人们拥有共同的空间意识。第二是共同的存在感。”

为此，Shaughnessy 表示他们一直在借用游戏渲染中使用的 3D 图形技巧来营造逼真的幻觉。例如，他们使用烘焙照明提前计算场景中固定物体的阴影和反射，这样就无需实时进行数学运算。他们还使用“细节层次”让物体保持接近用户的高清效果，同时节省整体内存。

具体来说，在这个项目中，Shaughnessy 和 Mozilla Hubs 开发了渲染会议空间和虚拟画廊的 3D 场景的技术，这是 Zelinskie 和 JWST 团队提出的。“我们为他们提供了一个工具，他们可以自定义外观、其中的头像以及如何呈现这种体验。我们不控制谁来谁去。我们不会监视你在那个空间里做什么，”Shaughnessy 说。

宇宙的声音无法穿过外太空的真空。“当你在太空行走时，你的宇航服里非常安静。你可以用锤子敲打，飞船里的人会听到，因为声音可以在结构内传播，但你什么都听不到，”马西米诺说。“你可以听到自己在里面呼吸的声音。你可以听到人们通过耳机和你说话。但你总是能听到背景中风扇的嗡嗡声，这告诉你你的宇航服正在工作，空气正在循环，你有电。”

虽然 VR 耳机中播放的音景有点艺术化，但他在虚拟太空行走时仍能听到背景中设备发出的微弱但熟悉的嗡嗡声。“这是一种令人欣慰的声音。”

《揭开宇宙：第一道曙光》将于 2022 年 10 月 23 日之前在纽约曼哈顿的 ONX 工作室展出。请点击此处通过浏览器加入 VR 空间。