美国国家航空航天局 (NASA) 将着手进行一项为期 15 年的火星之旅任务，虚拟现实将在其中扮演关键角色。
NASA 利用 NVIDIA GPU 技术，搭配 Unreal Engine 4、消费级虚拟现实、实体模型、可穿戴技术和房间规模追踪技术，打造出被美国航空局称为“混合现实系统”的系统，该系统可以比传统“模拟”现场测试更低的成本提供更加身临其境和逼真的训练方式。
Frank Delgado 和 Matthew Noyes 来自 NASA 约翰逊太空中心的混合现实与先进操作概念实验室，两人的目标是创造一个低成本、可扩展的平台，以使“极其精彩”的体验成为现实。
Noyes 详细阐述道：“混合现实是将物理现实和虚拟现实的最佳元素结合起来，得到两种环境的极佳效果，如今，戴上 HTC Vive，通过使用 GeForce 创造出的房间规模虚拟现实可使您看到宇宙的任何地方。您会觉得自己身临其境。我们的目标是让您其他感官的体验都更加美妙，让它感觉不太像头盔，更像是全息甲板。”
NASA 如何率先使用虚拟现实技术
早在 20 世纪 80 年代中期，NASA 艾姆斯研究中心就率先使用了部分早期功能性虚拟现实系统。
Noyes 将私人产业促进虚拟现实发展和商业太空飞行的演变进行比较，解释道：“私人产业简化、改进并加入了自己的创新技术，NASA 现在可以将这些强大的技术重新纳入系统中。”
Noyes 说下一步是创造失重感，而约翰逊太空中心的主动响应重力卸载系统 (ARGOS) 是非常不错的选择。
Noyes 解释说：“ARGOS 是一款智能型机器人起重机，可‘卸载’人体全部或部分体重，体验模拟火星、月球或国际空间站上的低重力环境。”
Noyes 说，类似这样的系统可允许宇航员练习绕着宇宙飞船外侧或沿着其他星球崎岖不平的岩石表面行走，甚至还能练习在小行星或其他星球上钻入岩石内部，获取矿物样本。
如同游戏一般
Noyes 说，NASA 需要利用真实感图形学、精确的物理学和“多人操作”能力，实时将训练场景可视化，才可以做到这点。
VRWorks 等 NVIDIA GPU 技术结合 Unreal Engine 4 之类的游戏引擎恰好可以满足这一要求。VR SLI 和多分辨率阴影等重要技术可提供超高水平的性能、视觉效果和互动性。
这些技术可以发挥作用的原因在于混合现实训练任务其实很像游戏。“在两种情况下，都必须在各种限制条件下完成一系列的目标，想象周围的世界的是 3D 立体的，同时与环境和其他可能存在的人进行互动，”Noyes 说。
在国际空间站内
NASA 已经打造了一系列的技术演示，用以展现混合现实技术所能达到的水准。NVIDIA 的高性能 GPU 使得 NASA 能打造出让人们体验天外星球的混合现实体验。这项 ISS 体验包括宇航员们经常使用的许多模块、组合式操作承重外部阻力跑步机 (COLBERT)（以戏剧演员 Stephen Colbert 的名字命名）等有趣的系统，甚至还包括从穹顶舱瞭望窗外景色。这些可能成为宇航员的学员还可以看到高级耐力锻炼设备 (ARED)，该设备可让宇航员使用一对真空活塞顶推环境舱气压，进行锻炼。
这些环境不只是图片而已，它们还具备互动性。NVIDIA PhysX 打造物理互动效果，用户可以深入体验更多栩栩如生的动画。“我们曾将这一技术给在空间站待过的宇航员看，他们说微重力下的动态对象行为，尤其是碰撞，非常真实，”Noyes 说。
拥有真实感觉
NASA 通过 3D 打印技术制作低成本的工具和控制表面实体模型，使这项体验更具真实性，然后与 NVIDIA 密切合作，将这些物理实体模型与新一代图形引擎相结合，以优化性能。
例如，NASA 已经创造出另一项混合现实体验，不仅可重现视觉内容，还可以给人以乘坐月球车兜风的真实感受。月球车操作员可以使用存在于真实和虚拟两个世界中的操纵杆来驾驶车辆。Noyes 说：“NASA 使用阿波罗 14 号着陆区的真实高度图数据，生成了大规模的景观画面。”
在此月球场景中，可以看到一些素材，其中包括 NVIDIA 自行制作的阿波罗 11 号 Maxwell 演示中的尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林及登月舱的模型。
长途旅程的前期步骤
在我们开始漫长的火星之旅时，混合现实之类的技术至关重要。
NASA 的未来发展方向不仅包括持续推进国际空间站的科学发展，还包括发展近地轨道商业货运和船员系统，完成猎户座太空舱和太空发射系统，这一切都将使人类比以往更深入探索太阳系。
这一漫长旅程的最终目的是人类踏上火星表面，而接下来的行动方案是借助 NVIDIA 技术，在这些高度逼真、身临其境的混合现实环境中训练宇航员。