WORLDWIDE TELESCOPE - ВАШ ЦИФРОВОЙ ПЛАНЕТАРИЙ

Камилл Ахметов

Сотрудник технологического департамента Microsoft

Занимается технологическими политиками Microsoft для государственных организаций. Работал в компаниях SAP, Columbus IT. До прихода в ИТ-бизнес занимался компьютерной журналистикой — руководил изданиями BYTE/Россия, Intelligent Enterprise, «Решения Microsoft». Увлекается астрономией. «Я влюбился в Microsoft WorldWide Telescope с первого взгляда, — говорит он. — Это самый впечатляющий программный продукт для науки и образования, который я видел в своей жизни».

***

Те, кто хотя бы краем уха слышал о продукте Microsoft Research WorldWide Telescope (WWT), знают, что WWT дает возможность просматривать высококачественную звездную панораму, составленную на основе подлинных тысяч снимков звездного неба и небесных тел (общедоступные снимки космического телескопа «Хаббл», около 10 наземных телескопов и межпланетных космических станций), а также подробную фотографическую карту Земли (на базе материалов Геологической службы США и Роскосмоса). А благодаря тому, что WWT предлагает не только обычную «плоскую», но и трехмерную звездную карту, мы можем рассмотреть, как изменятся привычные очертания созвездий, если отдалиться от Солнца на сотни или тысячи световых лет, как выглядит скопление Волос Вероники изнутри, а галактика Млечный Путь — снаружи.

 

 

Галактика Млечный Путь на фоне известной нам Вселенной

Было бы, конечно, очень странно, если бы программу с такими возможностями можно было использовать только на стандартных настольных мониторах. И, конечно, это не так. WWT может с успехом управлять настоящими планетариями.

Как же настроить WWT для управления планетарием? Самый простой вариант — использование WWT для управления малым планетарием с диаметром купола 3—6 м:

 

«Правильнее» всего создавать такой планетарий на базе специализированного проектора типа «fisheye», но можно обойтись и обычным проектором, используя сферическое зеркало:

 

Для планетария с диаметром купола до 3 м вполне достаточно обычного проектора с разрешающей способностью 1280х720 или 1280х960, для шестиметрового планетария нужен проектор поярче (не забывайте, что площадь полусферы, как и площадь сферы, пропорциональна квадрату диаметра) и с разрешением 1600х1200 или 1920х1080.

Поскольку при проекции на купол изображение искажается, оно должно быть предварительно искажено «в обратную сторону». Например, вот так должны выглядеть Сатурн и Млечный Путь на плоском экране, чтобы получилось правильное изображение при проекции на купол планетария через проектор «fisheye»:

Окно параметров настройки проекции WWT на полный купол, в котором регулируются параметры проектора (Fisheye, 16х9, 4х3, угол проекции и т.д.) можно вызвать командой Параметры | Полный купол. Работая с проекторами высокого разрешения (например, 1920х1080 или 1920х1200) следует задавать отображение больших текстур.

Более сложная и интересная задача — настройка аппаратного комплекса для вывода изображения с WWT на конфигурацию из нескольких параллельных видеоустройств. Для наглядности сначала рассмотрим пример с видеостеной:

 

На рисунке изображена видеостена 4х3 и ведущий компьютер (контроллер). Для управления каждым из мониторов требуется отдельный компьютер. На всех ведомых компьютерах также необходимо установить WWT, все компьютеры должны быть подключены к одной и той же локальной сети, на всех компьютерах необходимо отключить настройки экономии электроэнергии и хранители экрана. Нумерация мониторов видеостены в нашем примере выглядит так:

0,0	1,0	2,0	3,0
0,1	1,1	2,1	3,1
0,2	1,2	2,2	3,2

В корневом каталоге диска C: каждого из ведомых компьютеров необходимо создать конфигурационный файл config.xml следующего содержания:

MonitorCountX="4"

MonitorCountY="3"

MonitorX="2"

MonitorY="1"

Master="False"

Width="1920"

Height="1200"

Bezel="1.07"

ConfigFile=""

BlendFile=""

DistortionGrid="">

Config>

DeviceConfig>

Изменяемых параметров всего восемь:

MonitorCountX="4": число мониторов по горизонтали

MonitorCountY="3": число мониторов по вертикали

MonitorX="2": номер монитора по горизонтали, начиная с нуля, в данном случае №2, т.е. третий

MonitorY="1": номер монитора по вертикали, начиная с нуля, в данном случае №1, т.е. третий

Master="False": означает ведомый компьютер

Width="1920": горизонтальная разрешающая способность монитора

Height="1200": вертикальная разрешающая способность монитора

Bezel="1.07": отношение физического размера монитора к физическому размеру экрана, в данном случае 107%

Чтобы не запускать WWT на всех ведомых компьютерах вручную, необходимо либо установить на них утилиту WWTRemote, либо настроить на них автоматический запуск WWT при загрузке операционной системы.

Последний штрих — на ведущем компьютере следует дать команду меню Параметры | Дополнительно | Ведущий контроллер. Интересно, что WWT позволяет управлять и одним-единственным ведомым компьютером, для этого нужен примерно такой файл config.xml:

MonitorX="0" MonitorY="0"

Master="False"

Width="1600" Height="1200"

Bezel="1.0"

ConfigFile="" BlendFile="" DistortionGrid="" />

 

 

Подобным образом настраивается и многопроекторная конфигурация для полного купола. Схема покрытия купола планетария шестью проекторами может выглядеть, например, следующим образом:

 

На практике «сшивание» изображений с нескольких параллельных проекторов — отдельный и непростой процесс. Проекторы должны быть тщательно отцентрированы и настроены по геометрии, яркости, цветовой температуре и т.п., кроме того, необходимо физически блокировать излишки света, которые могут портить соседние изображения.

Как и в случае видеостены, на каждом из компьютеров важно правильно настроить файл config.xml, который в данном случае находится в папке WWTConfig диска C:. Папку нужно создать вручную, файл появится в ней после первого запуска WWT. Для ведомых компьютеров в этом файле необходимо отредактировать следующие параметры:

ClusterID="101": идентификатор, одинаковый для всех компьютеров, входящих в конфигурацию

NodeID="1": уникальный номер данного компьютера

NodeDiplayName="Projector 1": уникальное имя данного компьютера

Master="False": ведомый компьютер

Width="1920": горизонтальная разрешающая способность проектора

Height="1200": вертикальная разрешающая способность проектора

MultiChannelDome="True": для полнокупольной конфигурации

Aspect="1.390531": точное соотношение ширины и высоты проекции

Для ведущего компьютера нужно отредактировать только параметры ClusterID и MultiChannelDome. Детальные инструкции по настройке WWT для полнокупольного режима приведены в справочной системе программного продукта.

Проводить экскурсии по звездному небу и небесным телам можно, управляя WWT вручную, но еще больше возможностей WWT предоставляет при создании так называемых экскурсий. По сути WWT-экскурсии представляют собой мультимедиа-презентации с широким использованием анимации, но с беспрецедентной базой объектов – всей видимой Вселенной.

Режим редактирования экскурсии. В правом верхнем углу выделены элементы управления для вставки текста, фигур, рисунков, музыки и закадрового голоса

WWT-экскурсии – незаменимый инструмент для подготовки уроков, лекций, семинаров, клубных занятий и так далее. Средствами WWT можно создавать как вспомогательные экскурсии, которые позволят во время занятий не тратить время на поиски и масштабирование на полный экран Луны, Крабовидной туманности или Большой туманности Ориона, так и полноценные самостоятельные учебные фильмы. На официальных веб-ресурсах WWT собрано большое количество готовых экскурсий, созданных специалистами различных университетов и обсерваторий.

 

Итак, WWT — не только домашний планетарий, это еще и «настоящий» планетарий. Именно в таком качестве WWT внедрен, например, в планетарии Вашингтонского университета в Сиэтле (США), диаметр купола которого составляет 8 м, и для получения полнокупольного изображения в котором используется конфигурация из четырех проекторов. С подробным материалом о внедрении WWT в планетарии Вашингтонского университета можно ознакомиться здесь (англ. яз.).

А совсем недавно автору этих строк удалость продемонстрировать возможности WWT в Нижегородском планетарии, диаметр купола которого составляет 16,6 м, число проекторов — шесть.

 

Источник: WORLDWIDE TELESCOPE - ВАШ ЦИФРОВОЙ ПЛАНЕТАРИЙ