Voices of VR Podcast，你好，我是Rob Swadon，我是位于新西兰约翰山的地球与天空（Earth and Sky）公司的研发经理。我们是一家以天文学为基础的组织，位于新西兰最大的天文台。你想知道我们如何运用虚拟现实技术吗？可能有些人会觉得天文学与虚拟现实技术关系不大，但我们与公众进行大规模互动。使用几乎没有实际意义的委婉语言，很难传达一些抽象的规模、距离和时间的概念。比如，你说银河系就像一块餐盘，这样的比喻与人们的实际理解没有联系。通过将人们置于虚拟现实环境中，我们可以展示出规模、距离和时间的方式，让人们能够理解。你可以通过比较概念来更容易地理解我们所处理的这些深入的物理概念。教育类虚拟现实体验中典型的例子之一就是太空飞行，可以使人们以1百万分之一的比例飞越太阳系，以便观察行星之间的相对规模。泰坦的工作在这方面做得很出色，它使很多人对这种环境所能实现的事情有了新的认识。而我们所追求的是一种更加互动的体验，使导游有能力控制你的体验。所以我们不需要像在屏幕上查找信息那样费劲，你可以直接向导游提问，比如：“对不起，我没太明白，能用不同的角度或方式再解释一下吗？”我们的独有之处在于，我们是一个终点站，人们来到我们这里参观天文台或参加夜间之旅等活动。这样会让人们的体验更丰富，而不是创造一种新的体验。我们让人们获得了一种更简短但更密集的教育体验，而不是去山上观天并通过望远镜观察星空之类的活动，限制了我们的工作，不幸的是，我们所在的位置固定在一个平面上——实际上，我们是在一个球体上，朝向外侧，但我们不能离开这个地方，只有很少的人进入过太空，这是很多人希望体验的一种经历，但参与其中的门槛相当高，要么需要身体非常健康，并具备高智商，可以加入美国国家航空航天局（NASA）或欧洲航天局（ESA），要么要花大量的钱与维珍航空（Virgin Galactic）或SpaceX签约，让他们将你送上太空。所以能够去看到我们未来几代人可能都看不到的事物，比如星系的形成、星云形成新星、黑洞等所有这些令人惊叹的概念，我们喜欢谈论和讨论这些概念，你也许最近看过一些非常受欢迎的电视节目，试图展示这些概念，并引起人们的兴趣，但你只能以二维的方式来观看，不能理解它们的深度、规模以及它们的运动，因为我们寿命太短，无法观察到它们的运动，所以虚拟现实技术打开了迄今为止束缚着我们的种种限制。是的，我觉得有趣的是，如果你拍摄一个时间延迟的星空视频，你可以看到星星在整个夜晚中的移动。但是，如果你只是用肉眼观察，你可能察觉不到任何运动，因为星星移动的速度太慢了。所以，我们必须加速时间才能看到这种运动。你们是不是也在努力展示这种星星如何从黄道线上的天空中慢慢移动，或者星星在一年中的移动？这些当然可以通过体验展示出来，但在时空方面还是比较短暂的。当你想到太阳在一夜间横穿天空，这是基于我们的自转速度。在人类的时间尺度上，一年是因为我们围绕太阳公转了一周。所有这些事情我们都知道，你将一年分成分钟、小时、秒、纳秒等等，都是基于我们与我们的母星的物理关系。所以这些都是很棒的事情可以讨论的，我很希望向人们展示这些。但对我来说，真正令人兴奋的是讨论时间的很大尺度，例如，一个星系的形成可能需要10亿年甚至10亿年以上，地球的年龄大约是46亿年，太阳的年龄也是如此。所以如果你能展示一个星系的形成过程，解释地球上物体的形成方式以及它们如何聚集成固体形式并形成球体，那么人们就能更好地理解太阳系是如何形成的，然后我们就可以开始整合外太阳系行星研究的研究工作，解释我们是如何找到这些新行星，并解释它们是如何形成的。非常壮观的事情，如果你能想象宇宙的时间尺度以及它的形成过程。在天文学上是否存在用来描述这些东西是如何形成的模型？是否已经存在了至少以2D平面描述的可视化效果？确实有已经存在的可视化效果，但问题是它们很抽象，非常科学化。比如，你看一下背景辐射图表，这实际上是一张图，将大爆炸后剩余的辐射进行了编码。通过这个图表，你可以开始推断年龄和时间，基于宇宙膨胀的距离。但要理解这个图和你所看到的东西，需要进行很多解释，比如，热点，冷点，图表上发生的事情等等。即使在行星形成过程中，你也需要看复杂得多的模拟或解释。你不能在很快而容易理解的方式下演示它。比如，你看两块大块相互吸引，然后占据更多的引力质量，逐渐聚集更多，越来越多。通过与导游一起模拟，我们与这些概念的解释有很丰富的经验，所以如果给他们提供可视化工具，我认为这两种技术的合作将非常有效。所以，你们不仅仅是为大众创造教育体验，还有可能为科学的进步创造新的可视化效果。目前来说还只是一种推测，你对你们所做的事情的发展有什么期望？对于虚拟现实技术而言，现在还处于早期阶段，而在科学可视化方面，更是早期阶段。当你谈到像《宇宙》这样的节目时，他们以人们能理解的方式展示了这些概念，展示的方法尽力了，比如黑洞的事件视界。但要想进入到真正的研究领域还需要更高的门槛，当你真正开始着手研究时，你需要的是一种物理学家会看到并且认可的水平，它能与我们观察到的东西相匹配。因此，这其中确实存在一些挑战，我希望这项工作能够继续下去，当我们开始将研究的原始数据与可视化相结合时，这种工作将会取得成功。搜索外太阳系行星时，我们正在寻找的是一种重力效应，以及光是如何被弯曲的。那么如何在视觉上表示这一点？这是个难题。你要么需要将它加速到一个不真实的程度，导致失去比例，很难理解你所观察的效果，要么你需要在满足公众对知识的要求的同时，真正展示出真实的研究内容和效果之间进行权衡。我明白了。作为天文台的一员，人们在仰望天空时，往往站在地球的角度或以地球为中心的角度，而当你进入太空时，你在太阳为中心或四处漂浮。从天文学和地球为中心的角度来看，你们在虚拟现实方面做了些什么工作吗？目前还比较早，我们还在探索这些关系。但我的希望是，我们可以让他们使用数据，这些数据在计算方面非常庞大。现在我们所做的研究只有在过去20到30年才有可能，因为计算机的处理能力根本不足以处理这些原始数据。因此，我们有一整套流程，实际上正在处理前一天的观测数据，寻找这些新行星。所以，如果你可以让人们参与到这些数据中，但你不能直接给他们原始数据，因为数据的细节太多太复杂了，只有物理学博士才能理解。所以，你必须能够以人们能理解的视觉方式来呈现这些数据，然后他们就可以开始参与研究，帮助完善计算机处理流程。我的意思是，计算机实际上是根据研究人员的分析进行学习的。计算机可能会标记一些东西，说：“是的，我们认为这是一个新的行星或一个黑洞。”然后研究人员必须进入其中，确定：“是的，我认为是这样。”或者：“不，我不认为是这样。”因此，计算机通过研究人员的分析进行学习。因此，如果你能向成千上万的人传播这些信息，你就会大大提高计算机模型的精确性。听起来很有趣。你们创建的经验不仅仅对普通公众而言具有教育意义，还有可能为科学本身的进步创造新的可视化效果。但目前对于此的发展还处于推测阶段。你对未来的发展有什么预期？对于虚拟现实技术而言，现在还处于早期阶段，对于大规模科学可视化的概念也还处于早期阶段。当你谈到类似《宇宙》这样的节目时，他们尽力以人们能够理解的方式展示这些概念，比如黑洞的事件视界等。但要真正涉足研究的领域，则需要比这还愈进一步。你需要达到一个物理学家看到它后会说，“没错，这是正确的，符合我们的观察。”的水平。所以这其中确实存在一些挑战，我希望这项工作能够继续下去，当我们开始将研究的原始数据与可视化相结合时，这种工作将会取得成功。当我们在寻找这些外太阳系行星时，我们是在寻找引力效应和光线弯曲。那么如何以视觉方式来表示这一点呢？这是个棘手的问题。要么你必须把速度加快到一种超出比例的程度，以至于失去了真正的效果；要么，在满足公众对知识的需求的同时，真正展示出真实的研究内容和效果之间需要进行权衡。我明白了。你知道，在天文台里，当你仰望星空时，你往往以地球的角度，或者以地球为中心的角度观察。但当你进入太空时，你可能是以太阳为中心的，或者只是四处漂浮在太空中。但从天文学和以地球为中心的角度来看，你们在虚拟现实方面有什么具体的工作吗？不，目前还处于早期阶段，所以我们还在探索这些关系。但我希望我们能够让天文台使用的数据，这些数据在计算方面非常复杂。之所以我们能够进行这项研究，只是因为过去20到30年计算机的处理能力才足够强大，能够处理这些原始数据。所以我们有很多处理程序，实际上是在对前一晚的观测数据进行处理，寻找新的行星。如果你能够以某种众包模式介绍这些数据给人们，让他们参与其中，但你不能直接给他们原始数据，因为数据非常详细、非常复杂，只有物理学的博士才能理解。所以你必须以人们理解的可视化方式呈现这些数据，然后他们就可以开始参与研究，帮助完善计算机处理程序。我指的是，计算机实际上是根据研究人员的分析进行学习的。计算机可能会标记某些东西，并说：“是的，我们认为这是一个新的行星或一个黑洞。”然后研究人员必须进一步确认：“是的，我认为它是。”或者：“不，我认为它不是。”因此，计算机是根据研究人员的分析进行学习的。因此，如果你能向成千上万的人传播这些信息，你就大大提高了计算机程序的完善度。听起来真的很有趣。你们创建的体验不仅对普通公众具有教育意义，还可以为科学本身的进步创造新的可视化效果。不过对于这个领域的发展，目前还处于推测阶段。你对未来的发展有什么期望？对于虚拟现实技术而言，目前还处于早期阶段，对于大规模科学可视化而言，更是如此。所谓大规模科学可视化，就是指像《宇宙》这样的节目所做的那种工作，将复杂的概念以人们容易理解的方式展示出来，比如黑洞的事件视界等。但要想真正进入研究领域，则需要更高的门槛，当你真正开始研究时，你需要达到一个物理学家看这个图时会说，“是的，这是对的，与我们的观察相吻合。”的水平。因此，其中确实存在一些挑战，我希望我们能够继续努力，当我们开始将研究的原始数据与可视化相结合时，这种工作将更加成功。当我们寻找这些外太阳系行星时，我们在寻找的是重力效应和光线偏折。那么，如何在视觉上表示这一点？这是个复杂的问题，你要么需要将它加速到一个程度，以至于它的效果超出了真实效果，很难理解你所观察的效果；要么在满足公众的知识性需求的同时，也要真实地展示研究内容以及效果，这是个权衡。明白了。你知道，在天文台工作，你仰望星空时，往往以地球的角度，或者以地球为中心的角度来看待星空。但是当你进入太空时，你可能是以太阳为中心的，或者只是漂浮在太空中。但是对于天文学和基于地球的角度来说，你们在虚拟现实方面是否有特别的工作？目前不是特别的工作。目前处于早期阶段，我们仍在研究这些关系。我希望我们能够允许这些使用数据，并将其与计算技术结合使用。我们的研究中使用的计算工作量非常大。这只有在过去20到30年间，计算机的处理能力变得足够强大，可以处理原始数据，才得以实现。因此，我们拥有一系列的处理流程，实际上是在处理前一天的观测数据，以寻找新的行星。因此，如果您能够以某种群众参与的模式介绍这些数据，但不能将原始数据直接交给他们，原始数据非常详细而复杂，只有进行物理学研究的博士才能理解。因此，您必须能够以人们能够理解的视觉方式来展示这些数据，然后他们就可以开始参与到研究中，并帮助改进计算处理过程。我的意思是，计算机实际上是根据研究人员提供的分析结果进行学习的。计算机可能会标记某些东西，并表示：“是的，我们认为这是一个新的行星或者黑洞。”然后研究人员必须在其中进行分析，然后做出确认：“是的，我认为它是。”或：“不，我认为它不是。”这样，计算机就能从研究人员的分析中学到东西。因此，如果您能够将这些信息传播给成千上万的人，您将大大提高计算机模型的准确度。听起来很有趣。您所创建的体验不仅对公众具有教育意义，还有可能为科学本身的进展创造新的可视化效果。不过，对于这个领域的发展，目前还处于推测阶段。您对未来的发展有什么期望？对于虚拟现实技术而言，目前还处于早期阶段。而对于大规模科学可视化来说，更是如此。谈到类似《宇宙》这样的节目，它们尽力以人们能够理解的方式展示这些概念，例如黑洞的事件视界等。但要真正涉足研究领域，则需要更高的门槛。当你真正开始研究时，你需要达到一个物理学家看这个图时会说：“没错，这是正确的，它与我们观察到的相吻合。”的水平。因此，这其中确实存在一些挑战。我希望我们能够继续努力，并在将研究的原始数据与可视化相结合时取得更多的成功。当我们在寻找这些外太阳系行星时，我们实际上是在寻找引力效应和光线弯曲。那么，如何以视觉方式来表示这一点呢？这是一个复杂的问题。你要么需要加速，使它超出真实比例，很难理解你所观察到的效果；或者你需要在满足公众对知识的需求的同时，真实地展示研究内容和效果，这是一个权衡。我明白了。我承认我不是物理学家，所以我不想详细介绍真正的发现方式。但本质上，研究人员们正在寻找这些非常罕见的事件。所以他们每天晚上观察大量的恒星，希望能够发现其中一次微引力透镜事件，也就是两颗恒星互相接近。当一颗恒星的光线经过另一颗恒星时，它会被弯曲，我们可以通过这种弯曲来检测光线的放大效果。如果恒星周围有行星，它也会通过引力对光线产生影响，我们可以将这种影响作为光线曲线的一部分进行检测。这是粗略的科学原理，实际上还有很多更深入的内容。我这里只是简化了一下，但你应该理解了概念。然后，我们可以将这些数据有效地转化为一种视觉形式，供人们观看和理解。将其可视化是一件非常棘手的事情，我们还没有完全解决如何做到这一点，但它需要清晰易懂，而不能仅仅显示一片星团。那样的数据量太大了。你可能会允许计算机进行这些事件的基础计算，然后它会以非常低的水平进行检查，得到的结果是：这里没有任何东西，或者这里可能有什么东西。这将提醒参与的人群或社区，他们会根据自己的判断进行进一步的研究。用户可以根据过去的成功获得评级，例如 Reddit 风格的评级。所以，那些更有可能获得良好结果的人将优先查看数据，因为发送这些数据包需要时间，这不是一份小文件。随着时间的推移，你会看到发展趋势，那些在这方面很擅长的人将变得更有权威，告诉其他人如何操作和进行研究。因此，我们允许社区形成自己的权威机构，根据数据进行组织。所以我认为在数据可视化方面我们可以采用较轻的方式，而社区本身将以最佳方式进行发展，并且我们可以实施这些解决方案，而不是试图强迫他们按照我们的方式来做。在你现在从事的具体项目中，你如何衡量是否取得了你所寻找的最终结果？微引力透镜是一个非常年轻的科学，从这个角度来看，很难衡量成功，你可能会看到最初的成本，并问，“有什么意义吗？”建造这个望远镜和设施的成本非常高，但是我们在完善使微引力透镜正常工作的技术。因此，未来可能会有更好、更快处理计算并将数据传回地球的空间微引力透镜望远镜。这个科学还非常年轻，我们并不是先驱者，但我们处在一个早期阶段，能够影响这种技术的发展，并推动它在未来向前发展，而不是试图超越 Kepler 取得的结果。他们每次观察都会发现成千上万颗新的系外行星，发现的行星数量非常大，而我们由于技术年轻，因此数量相对较少，我们尚未完善操作方法，但我们正在不断进步。虚拟现实如何融入你在这里的工作？这是一个非常好的问题，可能需要三个小时才能回答清楚。我一直对技术很感兴趣，迄今为止，我做了很多不同的工作，所以这似乎是自然的选择。我认为它是我们的视觉输入的下一个发展阶段，也是我们与媒体和数据互动的方式，我们将更多地以立体和空间的方式进行互动。因此，现在是与正规人士交谈的最佳时机，而不是等到 Apple 和 Samsung 这些公司主导市场，很难找到机会与他们讨论这个问题。在一个早期阶段做这项工作非常重要，然后将其整合得足够早和良好，以便它被自然地采纳，而不是在后来被添加到一边而不成为过程的自然一部分。了解你正在向 Oclos 等公司提供什么样的特殊意见以便能够进行这项工作？从公众方面来说，从接触到我们的人的角度来说，头显需要很强大，因为公众使用它会对它们造成相当大的压力。所以我希望能听到一些近期的消息，了解他们在消费者版本方面的进展，我相信这将使我们得出结论，看奥克拉是不是现在的完美选择，因为他们已经推出了开发者套件，我们可以开始使用他们的技术，研究他们的解决方案，看看如何在虚拟现实中进行工作。将来可能需要转向其他解决方案，因为他们的解决方案可能无法经受我们正在进行的工作的考验。从众包数据的角度来看，这实际上不是问题，因为人们使用他们自己的硬件，我们只是提供数据，并允许人们将数据反馈给我们。因此，这基本上不是问题。但从社区的角度来看，我当然希望能有更坚固、耐用的解决方案，以便在日常使用中更好地满足需求。最后，你认为虚拟现实在你的领域能带来的最终潜力是什么？从天文学的角度来看，这肯定是一种外展活动。我非常怀疑你会看到研究人员坐下来，插上 oculus 看望远镜。这并不是那种应用。他们使用非常专门的光学和摄影技术来获得他们的研究结果。我认为在数据分析和数字计算方面，虚拟现实和以更空间的方式可视化数据的想法将变得重要。但很难说。未来的发展方向是可以选择的，现在对于这项技术和我们的技术来说还处于早期阶段，有很多未知的道路，我们只是在选择哪一条。非常感谢你的合作，再次感谢！如果你想支持 Voices of VR podcast，可以考虑成为 patreon.com/voicesofvr 的赞助人。