以太（ETHERIAL）–从虚拟到材料的量子形式。

2019

描述

物质和能量在原子或亚原子水平上的性质和行为，即量子物理学，赋予了其空灵的性质，即轻纱般的翅膀，这些物质是不可改变的，但却是不可触摸的。触摸不可触摸的事物，理解和知道什么是真实的，但看不见，并体验它；要真正体验作为物质、形式和形状的非物质性，它是动态的、可改变的、真正有生命的、不断变化但不断不变的，波形的振动作为一种形式、一种形状、一种精神交织在一起，形成无数种形式。

ETHERIAL将通过虚拟现实、空间增强现实和材料形式将量子形式引入材料。这项工作将包括虚拟现实和空间增强，一个完全沉浸式的VR空间，通过3D沉浸式多用户投影空间和交互式地板投影系统，观众可以实时与量子力学的虚拟世界交互。头戴式显示器（HMD）系统可以让观看者通过地面投影系统进行交互，同时观看无实体的装置。HMD中可以看到电子概率波函数的虚拟雕塑，也可以使用手势传感器追踪物理渲染的雕塑。进入一个完全沉浸式VR空间的两个窗口，一个是交互式、多用户和物理体现的窗口，另一个是无实体的、物理上无背景的窗口，可以从完全不同的角度观看叙事。

为了与光的叙述保持一致，量子揭示了类氢原子组合的特点，即发光波函数组合朝着现象科学的方向发展，而量子则以光的形式暗示了灵魂的空灵本质，以太/永恒——触摸不可触摸。

项目类型：

虚拟现实交互安装

以太（Etherial），项目文档。2019年6月。

项目创建年份：

2019

信用：

非常感谢AlloSphere研究小组的成员设计和开发AlloLib软件。

支持来源：

这项研究之所以能够进行，得益于罗伯特·W·多伊奇基金会、莫舍基金会、国家科学基金会（批准号：0821858、0855279和1047678）以及美国陆军研究实验室（批准号为W911NF-09-1-0553）的支持。

关键词：

沉浸式多模式安装、交互式沉浸式、多媒体艺术作品、沉浸式多媒体系统安装

软件：

AlloLib软件系统是由AlloSphere研究小组设计的开放源码软件，由GitHub上的加利福尼亚大学Regents授权(https://github.com/AlloSphere-Research-Group/allolib).

当前的AlloLib库提供了一个用C++编写跨平台音频/视频应用程序的工具包，其中有一些工具可以帮助声音与分布式性能、交互控制以及丰富的音频空间化器所需的图形渲染同步。AudioScene基础设施允许使用基于矢量的振幅平移VBAP、基于距离的振幅平移（DBAP）或更高阶的双声速作为后端扩散技术（McGee 2016）。Gamma库提供了一组C++单元生成器类，重点是视听系统的设计（Putnam 2014）。Gamma库允许将生成器和处理器同步到不同的“域”，允许它们在不同的上下文中以帧或音频速率使用，也就是说，由于信号和进程可以在图形功能中以视频速率运行，因此无需对视频信号进行降采样。Gamma应用程序编程接口（API）也与其他图形软件保持一致，这使得学习和集成系统更加简单。采用了通用的空间化器和平移器，这些空间化器和平移器是围绕着有来源和听众的场景的概念设计的。与描述三维图形场景的方式类似，图形渲染可以通过不同视角的不同“相机”进行渲染，音频场景可以由多个“听众”使用不同的空间化技术和视角进行声音渲染。AlloLib库设计用于支持分布式图形渲染，也可以方便地用于分布式音频渲染，利用渲染集群的计算能力进行计算密集型音频处理。这对于超大数据集的声音处理可能很有用，其中每个声音代理的合成可以在单独的机器上并行执行，从而实现更复杂、更精细的渲染。该系统完全是多用户和交互式的。

硬件：

以太2019安装技术设备和空间要求

一、技术设备要求：

• A.3D眼镜、发射器和同步电缆
• -示例产品：XPAND X105-RF-X1眼镜和XPAND AD025 RF X1发射器
• -RF信号（IR变体可能会干扰HTC Vive和Kinects）
• -20多副眼镜可供观众观看（备有备用眼镜可能很重要，以防电池耗尽或眼镜损坏）
• -连接到主立体声投影仪的同步电缆（10米，电缆类型可能因投影仪/3D玻璃系统而异，但通常为3针DIN或BNC）
• -在入口处放置/管理玻璃杯的小桌子（如果可能，避免重复，或标记项目，以便不混淆需要多少张桌子/底座等）
• B.两（2）个投影仪和显示电缆
• -一个立体投影仪（主投影到墙上，需要同步信号输出才能连接到3D玻璃系统）
  • 1920 x 1200，60Hz立体声渲染=120Hz扫描
  • 高架或天花板安装
  • 需要足够高以避免阴影进入显示器
  • 高流明（至少5000流明。最好是8000流明以上）
  • 需要覆盖整个屏幕
• -一个立体投影仪（主投影到墙上，需要同步信号输出才能连接到3D玻璃系统）
• -一个短投投影仪（单声道，投影到地板上）
  • 天花板安装或高架，几乎垂直向下
• -连接到主模拟计算机的显示电缆。（约700万，HDMI。如果计算机可以放在附近，投影仪DisplayPort也可以工作）
• -根据设置，可能需要安装投影仪
• C.三（3）台计算机（主模拟器、HTC Vive渲染器、交互服务器）
• -i7处理器同等或更好
• -16gb RAM等效或更好（首选32gb）
• -nVidia GeForce 1070同等或更高（首选nVida GeForce 1080ti）
• -Windows 10/Ubuntu 18.04版
• -需要用通风设备封闭，以阻挡进入，并减少演出期间的噪音。如果布线允许，它们可以位于相邻房间。
• -机器的放置可能需要根据投影仪/电缆的情况进行移动
• -无线键盘和鼠标
• D.网络系统
• -计算机之间的以太网电缆连接（1Gbps）
• -所有连接到同一网络交换机
• E.音响系统
• 2或8通道高品质扬声器（天花板安装/适当的底座）
  • 2通道箱：主投影的侧边
  • 8通道机箱：一个位于投影中心上方，其余为圆形配置
• -一个高品质超低音扬声器（约150瓦）
• -具有8通道输出的音频接口。如果设备是外部的，计算机可能需要适当的端口（例如FireWire或USB）。
• -平衡音频电缆将音频接口连接至扬声器
• -音频系统连接到“模拟器”计算机
• F.HTC活力
• -首选HTC Vive Pro
• -游戏区：靠近房间后部约3x3m
• -需要连接到渲染计算机
• -装配以悬挂/放置HMD装置。HMD/控制器支架？
• G.微软Kinect
• -适用于Windows或XBox One的首选Microsoft Kinect v2（只需带上它）
• -Kinect v1将工作
• -需要连接到交互服务器
• -可能需要USB3.0延长电缆

二、。空间要求

• A.房间
• -最小5m x 10m
• -深色
  • 需要确保主显示器的沉浸感
  • 需要堵住外窗
  • 最少或没有照明（几乎不足以移动）
  • 需要隔绝邻近装置的光线
• -足够的隔音
  • 工件有时可能会发出响声
  • 作品的音频部分不需要干扰附近作品的音频，反之亦然
  • 装置各侧的墙壁足够高
• B.主屏幕
• -白色墙壁/面板
• -最小尺寸5m x 3m。（16:9纵横比，但可以调整）
• -侧对侧（填充整个墙）
  • 屏幕也需要足够高，以避免屏幕上方的视觉分心，避免打破沉浸感。最好是从地板到天花板。
• C.地板投影
• -无反射。如果地板反光，可能需要在地板上铺设防水布或类似物
• -约3m x 3m

三、 安装图形文件摘要：

• 最终安装ISEA 2019–平板屏幕
  
  
• 选项2：
  
  

四、 艺术家

• 首席艺术家——作曲家JoAnn Kuchera-Morin博士，以太的创造者，是AlloSphere研究设施的主任兼首席科学家http://www.allosphere.ucsb.edu/加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）加利福尼亚纳米系统研究所媒体艺术、技术和音乐教授。她的研究重点是创造性的计算系统、内容和设施设计。她35年的数字媒体研究经验促使她为加州大学创建了一个由数百万美元赞助的研究项目——数字媒体创新项目。1998年至2003年，她是该项目的首席科学家。她的创造力和研究的巅峰之作是AlloSphere，它是一个直径30英尺、3层高的金属圆柱体，位于无回声立方体内，旨在对多维数据集进行沉浸式/交互式科学/艺术研究。
• 安德烈斯·卡布雷拉（Andrès Cabrera）——分布式多媒体软件设计，AlloSphere Media Systems Engineer，AlloShere Research Facility，University of California Santa Barbara，音乐技术博士，Queen’s University Belfast，Belfast，Ireland，卡布雷拉的专业知识包括3D空间音频和多媒体系统设计。http://www.allosphere.ucsb.edu/html/people.html。
• Kon Hyong Kim–图形研究员/艺术家，空间增强现实（SAR）研究校准，SAR安装环境创建者。Kim Kon Hyong目前是MAT的博士生，也是AlloSphere研究小组的成员。Kim的研究重点是分析和应用先进的图形渲染和校准技术，包括空间增强现实和虚拟现实技术的集成。http://www.allosphere.ucsb.edu/html/people.html。
• 古斯塔沃·里孔（Gustavo Rincon）——建筑设计研究员/媒体艺术家、制作人、图形沉浸式艺术家、材料渲染雕塑的创造者：古斯塔沃·阿方索·里孔接受建筑师、视觉艺术家的教育，目前是加州大学旧金山分校媒体艺术与技术（MAT）研究生课程的博士生，AlloSphere研究小组成员。他拥有加州大学洛杉矶分校建筑/城市设计硕士学位，以及加州艺术学院美术硕士学位。http://w2.mat.ucsb.edu/grincon。

展览

• 2019
• 国际展览
  • ISEA 2019-韩国光州
• 全国性展览
  • AlloPortal-加利福尼亚纳米系统研究所-美国加州大学旧金山分校

出版物

• 普特南，兰斯·乔纳森；乔安·库切拉·莫林（JoAnn Kuchera-Morin）；卢卡·佩利蒂。“氢原子波函数合成研究”。莱昂纳多：《国际艺术、科学和技术学会杂志》。新闻界。2014
• 库切拉·莫林，乔安。《在量子空间中表演：N维计算的创造性方法》，莱昂纳多44.5（2011）：462-463。
• 普特南，兰斯·乔纳森；格雷厄姆·韦克菲尔德（Graham Wakefield）；Ji，Haru；阿尔珀、巴萨克；Dennis Adderton；乔安·库切拉·莫林。“沉浸在展开复杂系统中”美丽的可视化：通过专家的眼睛看数据。编辑/朱莉·斯蒂尔；诺亚·伊林斯基。O'Reilly Media，Inc.，2010年。第291-309页。
• 库切拉·莫林（Kuchera-Morin），乔安·C。第七届ACM创意与认知会议论文集。ACM，2009年。"使用创造性过程绘制n维：指尖上的量子信息”。美国计算机学会第七届创造力与认知会议论文集。美国计算机学会，2009年。