поиск по 1048641 познавательным статьям и фото

Представлена технология качественной визуализации лунных затмений

Ученые из Политехнического института Ренселлера (США) разработали программу моделирования оптических свойств земной атмосферы, с помощью которой можно получать изображения прошедших и будущих лунных затмений, по качеству сравнимые с цифровыми фотографиями.

Фотографии затмения 21 февраля 2008 года (в верхнем ряду) и соответствующие им изображения, сгенерированные программой. Снизу указано время выдержки в секундах. (Иллюстрация из сборника Proceedings of Graphics Interface 2009.)

Созданная модель также позволяет настраивать виртуальное географическое расположение наблюдателя (известно, что в разных точках Земли вид затмения отличается). «Исследователи уже научились строить изображения ночного неба, Луны, закатов, но лунные затмения до сих пор никто не моделировал, — говорит один из авторов работы Барбара Катлер (Barbara Cutler). — Наша программа, вероятно, заинтересует тех, кто хочет своими глазами увидеть, как выглядели знаменитые затмения прошлого, и специалистов по компьютерной графике, которым этот эффект может пригодиться на практике».

Вид лунного затмения, определяемый множеством факторов, принято оценивать по специальной шкале Данжона, которая предлагает пять вариантов окрашивания Луны. В своей работе ученые объединили сразу несколько моделей: спектра солнечного излучения, планет Солнечной системы, слоев атмосферы Земли.

Излучение Солнца было представлено как поток фотонов с 200 различными длинами волн, равномерно распределенными в диапазоне от 380 до 700 нм (практически по всей видимой части спектра). Сама звезда, Земля и Луна моделировались в виде идеальных сфер с радиусами 6,955•108, 6,378•106 и 1,737•106 м соответственно. Виртуальную верхнюю границу атмосферы ученые установили на высоте 42 км; для нижерасположенных слоев были рассчитаны показатели преломления и рассеяния. При этом атмосферное рассеяние моделировалось в соответствии с законом Бугера — Ламберта — Бера (как находящееся в зависимости от длины волны ослабление параллельного монохроматического пучка света). С помощью отдельного коэффициента учитывалось влияние пылевых частиц, находящихся в стратосфере на высоте от 15 до 20 км. Для того чтобы иметь возможность сравнивать получаемые изображения с реальными фотографиями, ученые разработали схему моделирования фотографической выдержки.

Сопоставив сгенерированные программой изображения лунного затмения 21 февраля 2008 года со снимками, сделанными в городе Клифтон-Парк (штат Нью-Йорк, США), авторы обнаружили, что отличить их друг от друга практически невозможно. Ученые также попытались «предсказать» вид лунного затмения 2010 года; к сожалению, точность предсказания, по словам исследователей, может оказаться невелика, поскольку они не учитывали недавнего извержения вулкана Редаут на Аляске: вулканическая пыль в стратосфере способна заметно изменить цвет Луны.

Модель затмения 21 февраля 2008 года. Моделируемые выдержки представлены численно и — дополнительно — в виде индикатора:

Отчет опубликован в сборнике Proceedings of Graphics Interface 2009; полный текст статьи можно скачать здесь.


Источник: Compulenta @30.06.2009



Используй свой мобильный - сохрани эту страницe и расскажи о ней друзьям!
Зарегистрируйтесь или представьтесь чтобы комментировать каждый абзац любой новости!