NASA一部新的“走出這個世界”動畫能讓人類通過在線“CGI月球工具包”，以前所未有的方式體驗感受銀河系鄰居。智能手機已經(jīng)讓數(shù)百萬人成為業(yè)余攝影師，但在某些條件下拍攝完美的照片仍然是困難的。所以，想象一下試圖捕捉一個3D物體的圖像，同時以幾乎每秒2km的速度移動。

光源超過1.5億km遠，整個表面也必須準確地繪制成100英尺的地形圖。這些是NASA月球偵察軌道器(LRO)在繞軌道運行10年（而且還在不斷增加）所克服的挑戰(zhàn)。

使用來自LRO的數(shù)據(jù)和圖像，Ernie Wright以前所未有的細節(jié)再現(xiàn)了月球。Wright是一名科學可視化人員，在馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達德太空飛行中心的科學可視化工作室工作，他創(chuàng)建了在線CGI月球工具包。CGI月球工具包的目的是使美國宇航局數(shù)據(jù)更容易被3D藝術(shù)家訪問。Wright最初創(chuàng)建3D月球地圖作為科學可視化工作室(SVS)資源，但在收到用于創(chuàng)建月球可視化數(shù)據(jù)的多個請求后，他決定分享他的創(chuàng)作，作為藝術(shù)家與LRO任務(wù)聯(lián)系的一種方式。

[月球工具包]將把LRO數(shù)據(jù)帶到其他很多想做事情的藝術(shù)家范圍之內(nèi)。LRO的主要目標之一是準確繪制月球地形圖，為Artemis計劃安全著陸到感興趣的景點做準備。該航天器上的兩個小部件一直是關(guān)鍵部件：月球偵察軌道器相機(LROC)和月球軌道器激光高度計(LOLA)。LROC的工作方式類似于掃描儀，逐行構(gòu)建圖像，利用航天器在月球表面的運動來構(gòu)建圖像，Lola使用激光脈沖來探測月球的尺寸。向下發(fā)送單個激光脈沖，并將其分成五個單獨的光束，脈沖到達月球表面并反彈回航天器。

Lola然后測量光束返回所需的納秒，作為讀取月球地形的一種手段。如果光束很快就回來了，就能分辨海拔有多高。如果光束回來較弱，表面是粗糙的，來自光束的能量被散射。在收集了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)后，航天器將信息發(fā)送給地球上的接收器，LRO團隊的任務(wù)是處理和解釋原始數(shù)據(jù)。創(chuàng)造和分享月球數(shù)據(jù)是最容易的部分，真正的挑戰(zhàn)是如何設(shè)置場景。為了成功地向觀眾講述一個故事，Wright將照明、位置和整體大局作為一個強有力的考慮因素。

使用3D動畫軟件很像拍攝真人動作，使用燈光、相機、道具和布景，但可視化更像是拍攝紀錄片。當制作了一段顯示阿波羅17號著陸點的視頻時，Wright采取了一種方法，將重點放在突出宇航員的路徑上。月球上的視線小于一個像素，放大視線并顯示漫游者的軌跡都有助于最終目標是講述LRO捕捉到圖像的故事。大量的數(shù)據(jù)在網(wǎng)上很容易獲得，但是沒有廣泛的LRO技術(shù)背景，這些信息將很難解釋。視覺動畫使這些公開的數(shù)據(jù)對于那些沒有技術(shù)科學背景的人來說是容易理解的。

所有這些數(shù)據(jù)都是公開的，但并不是可以訪問，所以，以一種很多人都能欣賞和使用的形式發(fā)布這些數(shù)據(jù)。正因為如此，將這門科學與藝術(shù)和圖像聯(lián)系起來的重要性對于該任務(wù)充分發(fā)揮其潛力至關(guān)重要。當NASA為阿特彌斯做準備時，Wright動畫有助于規(guī)劃更安全、更成功的任務(wù)?，F(xiàn)在有足夠的數(shù)據(jù)，Wright可以使用計算機程序制作動畫，描繪2024年月球上的特定區(qū)域。這使得科學家能夠為即將到來的勘探找到更多靶區(qū)。

博科園｜研究/來自：美國宇航局戈達德太空飛行中心

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