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科学家们经常沉浸在他们的数据中，有时甚至迷失其中。加州大学圣塔芭芭拉分校独特的虚拟现实环境 AlloSphere 通过将大型数据集转化为身临其境的视觉和听觉体验，使这一切变得更加容易。在它三层楼高的金属球体内，研究人员可以用新的和有趣的方式来解释和交互他们的数据，包括从原子内部观看电子自旋，或者“飞越”患者的大脑 MRI 扫描，同时将血液密度水平播放成音乐。
AlloSphere 位于 加州纳米系统研究所 大楼内 5,760 平方米的空间中，本质上是一个由超级计算机驱动的房屋大小的数字显微镜。其外部腔室是一个覆盖有吸音材料的立方体，使其成为世界上最大的近消声（无回声）空间之一。内部是两个连接在一起的穿孔铝半球，其中包含一个悬空的桥梁。
500 多个音频元件（低音扬声器、高音扬声器 等）悬挂在半球外侧的环中。高分辨率视频投影仪可以将图像投射到整个内表面。其效果远超其他虚拟现实系统，例如 Cave 自动虚拟环境 (CAVE) 或天文馆：在一个足以容纳 30 名或更多研究人员的腔室内提供 360 度环绕的声音和图像。
AlloSphere 的主管 JoAnn Kuchera-Morin 说：“这是一个你可以利用所有感官来发现数据新模式的地方。”“你几乎可以说研究人员缩小到了他们数据的大小，沉浸在感知层面。”她接受过管弦乐作曲家和该校电子艺术技术研究中心 (CREATE) 主任的培训，她设计的 AlloSphere 跨越了艺术和科学之间的界限。不过，她强调说，它是一种真正的研究工具，而不是用于娱乐的虚拟现实环境。
桥上经常挤满了物理学家、工程师、计算机科学家和艺术家，他们一次进行数周或数月的项目研究。研究人员使用 3D 眼镜、特殊的无线控制器和嵌入在桥梁栏杆中的传感器与他们的数据进行交互，这些数据可以实时流式传输。（手势控制和语音识别正在开发中。）
加州大学圣塔芭芭拉分校材料系的教授 Chris Van de Walle 一直在研究一类称为透明导体的材料的导电性，这种材料用于太阳能电池，以尽可能地让光线进入。在 AlloSphere 内部，像 Van de Walle 这样的研究人员使用操纵杆来操纵构成这些导体的氧原子、氢原子和锌原子的三维星座（通过复杂的化学键晶格连接）。
Van de Walle 说：“你真的感觉像是站在氧化锌晶体内部。” “你看到一个氢原子，你看到它周围的电子云。感觉非常真实。”
8 月，开始了一个项目，该项目旨在可视化由 欧洲航天局普朗克卫星（于 5 月发射）测量到的宇宙背景辐射。观众可以看到大爆炸的微波残余物“绘制”在天空的球体上，并且——在数据被翻译成人类耳朵可听的之后——可以听到早期宇宙可能听起来的样子。
另一个正在进行的项目试图模拟随时间变化的 薛定谔方程，该方程描述了电子不断变化的量子态。意大利那不勒斯费德里科二世大学的统计数学教授 Luca Peliti 表示，在 AlloSphere 中可视化电子轨道远胜于常规的二维投影。“每次我们提出一个想法并尝试时，结果都是意想不到的，”他说。“我认为我们只是触及了 AlloSphere 可以完成的工作的表面——不是因为该仪器缺乏能力，而是因为我们缺乏利用其所有可能性的想法。”
尽管该仪器自 2007 年以来一直在运行，但其系统仍在不断开发和升级。该校计划在一年内将其运行水平提升到接近我们对实际现实的感知极限：整个表面的视觉分辨率为 2400 万像素，以及完整的 512 通道声音系统，这将使其听起来“像鸟在你的头顶飞翔，”Kuchera-Morin 说。“所有与我们合作的科学家都认为，用 AlloSphere 表示他们的数据将导致新发现的可能性。”
Van de Walle 说，在某种程度上，AlloSphere 的主要价值可能是作为一种通信设备。“能够向科学家和非科学家展示我们实际在做什么，而不仅仅是谈论它——能够实际向某人展示它是什么样子——会给人留下深刻的印象，”他说。“有时我感觉自己有点像卡尔·萨根。”