纽约 — 来自 NASA 喷气推进实验室 (JPL) 的参观者在 11 月 7 日于布鲁克林纽约大学坦顿工程学院创客空间活动场所举行的增强现实演示和演讲中,在火星上行走、探索了 3D 原型,甚至在观众头顶悬挂了一个漫游车。
JPL 运营实验室的创意总监马修·克劳森与纽约大学研究生兼 JPL 实习生玛丽克·乔里茨玛一起,演示了微软 HoloLens 的研究和探索能力,这是一款头显,可以将虚拟图像(从火星表面到维修示意图)投射到现实世界上。
两位演讲者佩戴 HoloLens 头显来展示这项工作,虚拟视角被投射到他们身后的屏幕上,以便观众成员可以跟随观看。[虚拟现实与火星:科技将改变太空探索的 4 种方式]
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他们首先介绍了 OnSight,这是火星表面的虚拟重建,研究人员可以在其中协同工作 — 例如,为好奇号火星车设定路线和目标。该技术最近在肯尼迪航天中心推出,参观者可以在那里 从全息巴兹·奥尔德林那里获得火星之旅。
在此之前,研究人员根据漫游车拍摄的漫长而平坦的表面全景图来绘制火星位置。克劳森的小组发现,当研究人员可以从火星场景中环顾四周时,他们在确定距离方面的准确性提高了两倍,在确定特定火星位置之间的角度方面的准确性提高了三倍。
研究人员 — 他们中的许多人是习惯于在野外工作的地质学家 — 也发现该工具使用起来非常自然。
乔里茨玛说:“科学家们第一次使用它时,发生的一件有趣的事情是,他们意识到他们可以跑上小山以获得对场景的空间意识。”“因此,他们一旦戴上设备,就立即能够开始使用它并以空间方式思考它。”
克劳森补充说:“这是我们最初的线索,表明事情正在朝着正确的方向发展。”
两位演讲者还讨论了第二个应用程序,名为 Project Sidekick,它为专家提供了指导国际空间站宇航员完成复杂程序的机会,方法是观察宇航员的动作并叠加指导、图表和额外信息。
虽然他们没有现场演示该程序,但演讲者分享了 Project Sidekick 测试的照片和视频:首先是在 NASA 的极端环境任务行动 (NEEMO) 中,这是一个模拟空间站的水下设施 — 研究人员在那里远程指导诊断和治疗阑尾炎的步骤,以及其他任务 — 然后在一架模拟失重的飞机上。最后,他们在空间站上进行了测试,在那里 宇航员斯科特·凯利 在佩戴该设备时与地面进行了通信。(凯利和英国宇航员蒂姆·皮克也 使用头显玩了一款虚拟外星人射击游戏。)
借助 HoloLens 的指导,NEEMO 上的水下宇航员能够在短短一小时内完成活动,而使用书面程序时则需要 4 小时。克劳森说,在空间站上,打开舱门和灭火等事情都伴随着复杂的、多步骤的程序,Project Sidekick 可能是一个主要的节省时间工具。
第三,两人演示了 Protospace,它让工程师可以在设计航天器和机械时探索其详细模型。研究人员使用 Protospace 设计了地表水和海洋地形卫星,NASA 计划于 2020 年发射该卫星以观察气候变化对海洋的影响,以及 NASA 的 火星 2020 漫游车,它将从火星表面采集样本带回地球,以及一个大型轨道飞行器 环绕木星卫星欧罗巴。演讲者召唤了一个虚拟的火星 2020,如屏幕上所示,并从不同角度检查它 — 甚至放大它并将其悬挂在观众的头顶。
乔里茨玛说:“它改变了航天器设计,因为它允许一群机械工程师以真实比例和具体化的方式协同可视化某些东西,这是他们以前永远无法做到的,除非他们花费大量时间和金钱进行 3D 打印。”“通常,每个人都在房间里使用它,他们可以用手势示意,每个人都知道他们在说什么。”
该工具使研究人员比在普通的 2D 建模中更好地了解零件如何组装在一起,他们可以一起处理模型或练习棘手的安装任务。纽约大学的工程专业学生本学期正在帮助构建设计界面的工具栏。
克劳森说:“我迫不及待地想看到我们真正踏上火星的那一天。”“实际上不仅会有宇航员在四处走动,而且地球上将有数百万人摆脱了他们的局限性,因为他们可以安全地飞越地表并走到宇航员前面,真正帮助他们收集数据。”他澄清说,这些数据将由轨道飞行器 — 火星表面的小型卫星和漫游车 — 收集,但人们可以直接虚拟检查表面来梳理这些数据。
“这不仅仅是 JPL 的人,或全国乃至世界各地的其他航天中心的人,我们设想一个未来,实际上是你们所有人;任何可以访问这种沉浸式技术的人,在图书馆、在学校、在地下室,都能够一起参与这些新世界的探索,”他补充道。
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