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科學家們經常沉浸在他們的資料中，有時甚至迷失其中。加州大學聖塔芭芭拉分校獨特的虛擬現實環境 AlloSphere 透過將大型資料集轉化為身臨其境的視覺和聽覺體驗，使這一切變得更加容易。在它三層樓高的金屬球體內，研究人員可以用新的和有趣的方式來解釋和互動他們的資料，包括從原子內部觀看電子自旋，或者“飛越”患者的大腦 MRI 掃描，同時將血液密度水平播放成音樂。
AlloSphere 位於 加州奈米系統研究所 大樓內 5,760 平方米的空間中，本質上是一個由超級計算機驅動的房屋大小的數字顯微鏡。其外部腔室是一個覆蓋有吸音材料的立方體，使其成為世界上最大的近消聲（無回聲）空間之一。內部是兩個連線在一起的穿孔鋁半球，其中包含一個懸空的橋樑。
500 多個音訊元件（低音揚聲器、高音揚聲器 等）懸掛在半球外側的環中。高解析度影片投影儀可以將影像投射到整個內表面。其效果遠超其他虛擬現實系統，例如 Cave 自動虛擬環境 (CAVE) 或天文館：在一個足以容納 30 名或更多研究人員的腔室內提供 360 度環繞的聲音和影像。
AlloSphere 的主管 JoAnn Kuchera-Morin 說：“這是一個你可以利用所有感官來發現資料新模式的地方。”“你幾乎可以說研究人員縮小到了他們資料的大小，沉浸在感知層面。”她接受過管絃樂作曲家和該校電子藝術技術研究中心 (CREATE) 主任的培訓，她設計的 AlloSphere 跨越了藝術和科學之間的界限。不過，她強調說，它是一種真正的研究工具，而不是用於娛樂的虛擬現實環境。
橋上經常擠滿了物理學家、工程師、計算機科學家和藝術家，他們一次進行數週或數月的專案研究。研究人員使用 3D 眼鏡、特殊的無線控制器和嵌入在橋樑欄杆中的感測器與他們的資料進行互動，這些資料可以即時流式傳輸。（手勢控制和語音識別正在開發中。）
加州大學聖塔芭芭拉分校材料系的教授 Chris Van de Walle 一直在研究一類稱為透明導體的材料的導電性，這種材料用於太陽能電池，以儘可能地讓光線進入。在 AlloSphere 內部，像 Van de Walle 這樣的研究人員使用操縱桿來操縱構成這些導體的氧原子、氫原子和鋅原子的三維星座（透過複雜的化學鍵晶格連線）。
Van de Walle 說：“你真的感覺像是站在氧化鋅晶體內部。” “你看到一個氫原子，你看到它周圍的電子雲。感覺非常真實。”
8 月，開始了一個專案，該專案旨在視覺化由 歐洲航天局普朗克衛星（於 5 月發射）測量到的宇宙背景輻射。觀眾可以看到大爆炸的微波殘餘物“繪製”在天空的球體上，並且——在資料被翻譯成人類耳朵可聽的之後——可以聽到早期宇宙可能聽起來的樣子。
另一個正在進行的專案試圖模擬隨時間變化的 薛定諤方程，該方程描述了電子不斷變化的量子態。義大利那不勒斯費德里科二世大學的統計數學教授 Luca Peliti 表示，在 AlloSphere 中視覺化電子軌道遠勝於常規的二維投影。“每次我們提出一個想法並嘗試時，結果都是意想不到的，”他說。“我認為我們只是觸及了 AlloSphere 可以完成的工作的表面——不是因為該儀器缺乏能力，而是因為我們缺乏利用其所有可能性的想法。”
儘管該儀器自 2007 年以來一直在執行，但其系統仍在不斷開發和升級。該校計劃在一年內將其執行水平提升到接近我們對實際現實的感知極限：整個表面的視覺解析度為 2400 萬畫素，以及完整的 512 通道聲音系統，這將使其聽起來“像鳥在你的頭頂飛翔，”Kuchera-Morin 說。“所有與我們合作的科學家都認為，用 AlloSphere 表示他們的資料將導致新發現的可能性。”
Van de Walle 說，在某種程度上，AlloSphere 的主要價值可能是作為一種通訊裝置。“能夠向科學家和非科學家展示我們實際在做什麼，而不僅僅是談論它——能夠實際向某人展示它是什麼樣子——會給人留下深刻的印象，”他說。“有時我感覺自己有點像卡爾·薩根。”