在纽约市的ONX工作室，通过詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的视角看到的宇宙的碎片正在展出。这是上周由Mozilla Hubs、艺术家Ashley Zelinskie和NASA联合推出的一个新展览，名为“Unfolding the Universe: A NASA Webb VR Experience”（展开宇宙：NASA韦伯VR体验）。该展览是为了纪念去年12月太空望远镜的发射而创建的。
展览空间里散布着投影电影的房间、供用户体验在线活动的桌面电脑、丝网印刷品、假烟雾和激光灯（模拟恒星的诞生），以及受星际旅行启发的概念雕塑。
在展览主厅的中心，有一个专门为VR体验预留的位置——这是一个数字画廊，模仿了JWST拍摄的星系和其他天体的图像。
上周三晚上，前宇航员Mike Massimino戴着VR头显、耳机和手柄，在一个被白色美纹纸胶带勾勒出虚拟和物理边界的区域里走动。（在家观看的观众也可以通过手机、笔记本电脑或台式电脑上的浏览器在这里加入展览的这部分。）
“我是一名宇航员，但我不是那种玩很多VR游戏、年轻气盛的人。我不知道我控制得是不是尽善尽美，”Massimino告诉《PopSci》。Massimino曾在2002年和2009年执行太空行走任务，维修和升级哈勃太空望远镜的各种部件，他特别欣赏收集太空科学发现所需信息所付出的工程努力。“我曾在哈勃望远镜上工作过。我能欣赏那些图像。而[Zelinskie]能够将那种惊叹和发现的艺术性应用其中，”他说。
VR体验就像一个在线游戏。观众可以穿越一系列外太空走廊，参观动画艺术品或Zelinskie在创作过程中采访过的科学家的互动虚拟形象。
“她保留了很多细节。她在这里所做的都忠实于其背后的科学以及望远镜的工作方式，”Massimino补充道。“我总的来说喜欢这一切的原因是，它将非常技术性的科学发现，以及图像之美，以及其背后科学之美，以一种非常艺术的方式呈现出来，这样你就可以从不同的层面去感受它。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜的VR体验
Zelinskie与NASA和JWST团队的合作始于大约七年前。自COVID以来，他们一直在集思广益，寻找创新的方式来吸引公众，并最终想到了创建VR体验的想法。他们邀请了伦敦的虚拟建筑师Metaxu Studios和Mozilla Hubs来开发他们的构想。
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“我们与一群科学家和公众一起，在圣诞节举办了一场詹姆斯·韦伯望远镜发射的观看派对，我们在Hubs空间里观看了NASA直播电视。我们将每位科学家都以虚拟形象的形式置于VR中，并将直播流式传输到YouTube上，”概念艺术家和混合媒体艺术家Zelinskie告诉《PopSci》。
当NASA于7月发布JWST图像时，她希望将一些更新的视觉元素融入展览中。
她增加了一个基于JWST首批系外行星图像的光谱图和数据的极光窗口。多个装置中还反复出现六边形的图案，这在实体和在线展览中都有体现。“它们之所以是六边形，是因为它们必须折叠起来放入太空舱。这就是为什么展览叫做‘展开宇宙’，因为望远镜必须展开，”Zelinskie解释说。“镜子呈六边形的美妙之处在于它能形成一个六芒星。你会知道这是韦伯的图像，因为图像中的星星会呈现出相同的形状。这就像艺术家在签名一样。”
Zelinskie还采访了多位科学家和工程师，询问了他们的职业生涯以及与JWST合作的经历。
“我想把科学家的不同肖像都收录进来；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，”Zelinskie说。虚拟画廊中有一个声景在不断播放，它会根据你在空间中的位置而变化。“这就是[Mozilla] Hubs真正擅长的地方——声音追踪。”
构建虚拟空间
Mozilla Hubs的高级生态系统和工程经理John Shaughnessy表示，在设备无关的浏览器设置中实现这种空间音频功能无疑是一项挑战。
有很多功能需要考虑，例如声音的衰减距离，所以近处对话声音大，远处对话声音小。还需要考虑声音在现实世界中的传播方式。带有窗帘的房间和带有实心金属表面的房间发出的声音是不同的。“事实上，我们有视障用户在Mozilla Hubs中为自己构建了插件，定制了代码，以便他们可以向环境中发出音频脉冲，并通过声音在虚拟表面上的反射来导航3D空间，而无需使用视力，”Shaughnessy说。此外，他们还必须考虑不同用户麦克风的质量差异，以及键盘打字声等噪音。
但这只是构建技术骨干的一部分，这项技术将有一天为所有类型的沉浸式虚拟和元宇宙互动提供动力。而这些都是所有元宇宙和虚拟现实平台都面临的问题。
“我认为人们会希望在虚拟空间中相互会面，而我们将对此习以为常。我们正在努力构建最基本、最必要的基础设施，以便以开放和去中心化的方式实现这一点，”Shaughnessy说。“为此，我们需要两样东西。我们需要人们拥有共同的空间意识。第二个是共同的存在感。”
为此，Shaughnessy表示，他们一直在借鉴游戏渲染中使用的3D图形技巧，以产生逼真的幻觉。例如，他们使用烘焙光照来提前计算场景中固定对象的阴影和反射，这样就无需实时进行数学计算。他们还使用“细节层次”来保持用户附近的物体高清，同时节省总体内存。
在这个特定的项目中，Shaughnessy和Mozilla Hubs构建了渲染Zelinskie和JWST团队构思的会议空间和虚拟画廊3D场景的技术。“我们为他们提供了一个工具，让他们可以定制外观、其中的虚拟形象以及他们如何展示这次体验。我们不控制谁进谁出。我们不监控你在空间里做什么，”Shaughnessy说。
宇宙的声音无法通过外太空的真空传播。“在你的宇航服里，当你进行太空行走时，非常安静。你可以用锤子敲击，他们可以在飞船里听到，因为声音可以在结构内传播，但你听不到任何声音，”Massimino指出。“你可以在里面听到自己的呼吸声。你可以听到耳机里有人和你说话。但你总是在背景中听到风扇的嗡嗡声，这告诉你你的宇航服正在工作，空气正在循环，你有电力。”
虽然他VR头显中的声景利用了一点艺术许可，但在虚拟太空行走时，他能捕捉到背景中微弱但熟悉的设备嗡嗡声。“这是一种令人安心的声音。”
《Unfolding the Universe: First light》（展开宇宙：第一束光）将于2022年10月23日前在纽约曼哈顿的ONX工作室展出。通过浏览器在此加入VR空间。
