你以為虛擬實境只是玩的？NASA都用它上太空了

[摘要]虛擬實境技術不僅會幫助NASA更好的探索火星和太空，並且也會成為普通人在家中、電影院休閒娛樂的一種方式。

虛擬實境已經從許多方面改變了我們的生活，無論是娛樂、教育、工作甚至是性。但是要說最有可能讓我們充分發揮想像力、並且提供相當大的意義，那麼無疑是在教育領域的探索了。要知道虛擬實境技術能夠讓我們體驗到那些在現實生活中永遠不可能有機會嘗試的經歷。

比如太空旅行就是這樣一種經歷，並不是所有人都有機會上太空，但是從NASA到BBC，還有各種各樣的開發者、多媒體公司、遊戲設計師和科學家，都希望通過虛擬實境技術來幫助普通人也能進入到無邊的宇宙進行探索。

從嚴苛的宇航員上太空培訓、到讓普通人體驗到太空魅力的遊戲，任何人都可以通過虛擬實境頭戴設備體驗到宇宙的魅力。而現在已經有不少的虛擬實境項目都可以讓我們感受到變身宇航員是什麼感覺。

NASA的虛擬實境體驗

美國宇航局的VR實驗 
其實NASA（美國國家航空航天局）一直都在致力於各種虛擬實境原型設備的開發，從上世紀八十年代開始，科技在宇航員的訓練和指導中都扮演了重要的作用，而現在已經有專家為NASA開發了更真實的虛擬實境體驗來幫助訓練。

隨著最近一波消費級虛擬實境設備的發售，包括HTC Vive、Oculus Rift和索尼PlayStation VR在內，為用戶帶來了更多的可能性，而NASA通過與一些虛擬實境領域大名鼎鼎的專家合作，促進了整個行業的進步。

根據NASA在最近的一次新聞發佈會上介紹，作為NASA的飛行項目副總指揮，Josh Kinne表示，對於個體研究者來說，無論是虛擬實境還是增強現實，都具有更大的挑戰性，並且對於代價也過於昂貴。

而現在隨著許多硬體產品已經商品化，面向普通消費者出售，因此我們會有更多的機會接觸這些能夠為我們帶來3D沉浸式體驗或者具有重要意義的虛擬實境應用。

而專案的研發與應用開發，都具有無限的潛能。在最近的一次NASA噴氣推進實驗室的試驗中，團隊使用了來自於微軟公司的HoloLens增強現實設備，並且通過一款名叫OnSight的應用來重建了火星表面的環境。

OnSight團隊是由Matthew Clausen領導，而他則是NASA噴氣推進實驗室負責操作試驗的創意總監。並且還包括了一位來自紐約大學在噴氣推進實驗室實習的研究生Karijke Jorritsma。這位實習生表示，虛擬實境的使用，不僅僅只是在娛樂範疇。

“舉個有趣的例子，當有科學家首次意識到某個空間的場景時，無需親自跑到山頂上去看看，而只需要通過自己的思考，通過虛擬實境的方式展現出來即可。”Jorritsma表示。

另外，開發OnSight的小組同樣也在開發另外一款名叫Project Sidekick的應用，這款應用可以讓專家同步指導在國際空間站裡面的宇航員，並且通過佩戴HoloLens來觀看宇航員的詳細操作過程，然後將自己的意見傳遞給宇航員，並且還可以在螢幕上看到指導資訊以及額外的圖表、資料。另外還有名叫ProtoSpace的應用，航天器設計師可以通過HoloLens來直接設計出CAD模型。

最近，NASA還與晶片廠商NVIDIA合作，開發了一款混合顯示應用，通過虛擬實境與真實環境的混合模擬，讓NASA可以直接追蹤國際空間站裡的物理空間以及在真實環境中的模型。這樣在在地球上的人就可以這正感覺到宇航員在空間站中是什麼感覺，實際上，它並不存在。

NASA詹森航太中心混合現實與先進操作事宜按時的Matthew Noyes表示，混合現實是把物理真實目標與虛擬實境元素融合到一起的最完美方案。

“現在，通過GeForce驅動的HTC Vive空間掃描系統，可以讓我們類比在宇宙中的任何地方，並且讓我們感受到仿佛真的身臨其境。我們的目標是繼續改善身體其它感官的體驗，而不僅僅只是頭戴設備，並且更加類似於《星球大戰中》的全像甲板那樣的技術。”

而這些混合顯示的環境將更加真實有效，同時NASA團隊也開始與Manus VR合作，這傢俱有開創性意義的公司能夠通過專用的VR手套，將真實世界轉化成虛擬實境世界，並且提供一種與真實環境盡可能接近的虛擬實境體驗。

顯然，對於宇航員訓練來說，能夠在地球上模擬太空中的感受，無疑是具有重大的積極意義，但是對於宇航員的心理培訓又應該如何進行呢？

高級研究員Peggy Wu一直都在使用虛擬實境環境為宇航員提供心理支援，並且已經持續了一段時間。除了NASA和NVIDIA的混合現實之外，她還擁有一個名叫Ansible的項目，具有類似於全息甲板的體驗，可以讓宇航員在太空中也獲得休息的機會。

目前Peggy Wu正在創建一個虛擬的環境，為宇航員提供來自於地球家鄉的各種自然保護區、海灘度假地區類比，讓宇航員能夠通過虛擬實境的方式在“地球上休息”，緩解宇航員的壓力，而這一切都要依靠虛擬實境技術。

娛樂產業
很明顯，虛擬實境在未來的太空探索中將扮演重要的角色，但是對於絕大多數沒有機會上太空的普通人來說，又會有怎樣的影響呢？

模擬火星生活
得益於Elon Musk大膽的火星移民計畫以及Ridley Scott導演在2015年上映、由Matt Damon主演的電影《火星救援》的影響，我們看到了人類如果在火星這個紅色的星球中應該如何生存。而NASA也看到了這個太空探索的潛力，充分發揮想像力，讓普通人也能體驗到在火星上行走是什麼感受。

正如我們上面提到的OnSight技術，除了讓科學家們更好的瞭解火星之外，還可以用來為遊客提供一次“火星之旅”的視覺盛宴，都成為第一個“登上火星”的人，與當年登月的Neil Armstrong齊名。

與此同時，一些公司同樣也在提供類似讓我們在客廳或電影院裡感受到火星魅力的項目。比如The Martian，是由二十世紀福克斯、RSA虛擬實境電影公司共同開發的一個專案。

這個名叫The Martian VR Experience的項目，就將火星探索變成了一種娛樂方式，甚至能讓迄今為止所有的太空電影自歎不如。作為項目電影的製片人，Ridley Scott讓觀眾都體驗到了與Matt Damon一樣的環境，甚至還可以親自探索、執行任務、操作探測器，仿佛真正置身於電影中一般。

“我一直試圖還原電影場景和角色本身，建立一個真正身歷其境的體驗。現在，在虛擬實境中我們可以使用各種工具，並且還能提高自己的標準。”Scott表示。“觀眾現在可以用想像來取代之前只是被動的接受故事的方式了。”

目前這個項目提供了PlayStation VR、HTC Vive和HTC Vive三個平臺可以使用，而它也證明瞭虛擬實境不僅在專業領域有巨大的潛力，同時還可以用來娛樂大眾，成為一種新的娛樂方式。

另外還有一款名叫Mars 2030的應用，是由Fusion Media與麻省理工的航空航天部門、NASA和設計師Bioshock Infinite共同開發，模擬了人類火星登陸的場景。沒錯，故事就發生在2030年。

這款應用可以讓使用者通過虛擬實境設備基於NASA的火星環境類比，通過交互的方式探索7.7平方英里火星表面。
我們可以徒步行走或使用探測器，體驗真實的重力環境，甚至參加火星任務。而這種將知識、虛擬實境技術與遊戲等融合到一起的方式，絕對代表了未來虛擬實境娛樂的發展趨勢。

太空漫步
另外一個與太空有關的專案，開發公司正努力提供一種更逼真的太空行走體驗，我們可以給它起名叫做EVA。

這是REWINDCEO兼創始人Sol Rogers與BBC合作開發的應用A VR Spacewalk。我們可以體驗到在太空中隨機行走，穿越國際空間站、或者將噴氣背包背在身上在宇宙中漫步的感覺。

“來自於Unreal Engine 4的引擎可以保證逼真的效果，並且還有更多的音效渲染氣氛。”Rogers表示。“國際空間站的設計參照了最真實的Haynes Manual手冊，因此我們可以找到最詳細、最準確的計畫。”

Rogers和他的團隊希望能夠將太空行走變成一種真正的沉浸式體驗，而不僅僅只是通過虛擬實境頭戴設備來實現。“我們已經將藍牙心率感測器整合了進來，讓用戶能聽見自己的心跳聲，同時再加上集成的麥克風和回傳資料處理，甚至能夠聽到自己的呼吸聲。”

“通過創造更逼真的環境音效，我們可以體驗到與宇航員一樣的幽閉空間感受以及生命保障系統。同時專用的遊戲座椅還可以提供觸覺回饋，提高沉浸式體驗。最後不同的用戶還可以扮演不同的角色，與其他玩家進行交流，並且幫助別人解決困難，而這些都是提高沉浸式體驗的重要方式。”Rogers表示。

對他人的影響
NASA是否實用虛擬實境技術來構建火星世界或者使用最新的技術來複製太空行走的過程，最重要的是能夠帶來更真實、更高端的體驗。而這對於宇航員真正進入到太空之後，是一種非常珍貴的經驗。

來自BBC的數字製片人、導演Catherine Allen一直專注於虛擬實境和增強現實技術，並且表示這些技術能夠幫助宇航員更快的改變對宇宙和太空的認知。“宇航員回到地球之後有時頭腦會更加清晰，而這樣有利於我們更好的理解生命的脆弱、統一性和彼此之間的關聯。”

雖然坐在客廳裡體驗虛擬實境和真正進入太空之間的區別究竟是什麼樣，許多專家都沒有給出答案，但是如果能夠讓參與者和親身經歷者擁有盡可能接近的體驗，這是非常必要的，能夠幫助我們感受到科技的魅力。

其實無論技術有多麼先進，真正來自於真實的體驗總是需要盡可能的在類比真實環境中發生。“這種體驗會改變我們對生活的態度，甚至影響我們的世界觀和身份。而通過沉浸式體驗能夠給觀眾提供更真實的環境，感受到宇航員曾經都經歷的事情。”Allen補充道。

虛擬實境在未來幫助我們探索太空的前景非常廣闊，而能夠讓更多的普通人都能參與到宇宙探索中。

“通過360度攝像頭能夠連接到太空中的無人機，而這些都是我們通過虛擬實境設備進行控制。地球上的控制器能夠在太空中發揮作用，好像觀眾自己真的遨遊於無垠的太空中。”Allen表示，隨著科技的進步，太空體驗會變得越來越逼真，而越來越多的公司也將推出虛擬實境攝像機，提供更真實的環境。

這項技術的潛力是巨大的，太空行走將很快變成普通人的日常娛樂，而更逼真的沉浸式體驗有助於虛擬實境技術的進一步發展。

而這一切僅僅是一個開始，虛擬實境未來將幫助我們更加大膽的探索未知領域，而也將加速第一位登上火星宇航員的誕生。

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