Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Goddard skaber CGI moon kit som en form for visuel historiefortælling

Denne animation illustrerer, hvordan farve- og forskydningskort bruges i 3D-animationssoftware til at male og modellere et objekt som Månen. Kredit:NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

En ny NASA-animation uden for denne verden giver menneskeheden mulighed for at opleve deres nærmeste galaktiske nabo som aldrig før gennem et online "CGI-månesæt".

Smartphones har gjort det muligt for millioner at blive amatørfotografer, men at fange det perfekte billede kan stadig være svært under visse forhold. Så, forestil dig, at du prøver at tage et billede af et 3D-objekt, mens du samtidig bevæger dig med næsten en mile i sekundet. Lyskilden over 93 millioner miles væk og hele overfladen skal også kortlægges nøjagtigt topografisk ned til et niveau på 100 fod.

Det er de udfordrende forhold, NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) har overvundet i de 10 år – og det tæller – i kredsløb om Jordens måne.

Ved at bruge data og billeder fra LRO, Ernie Wright vækker månen til live i hidtil usete detaljer. Wright er en videnskabelig visualisator, der arbejder på Scientific Visualization Studio på NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Han skabte online CGI moon kit.

Formålet med CGI moon kit er at gøre NASAs data mere tilgængelige for 3-D kunstnere. Wright skabte oprindeligt 3D-månekortet som en ressource for Scientific Visualization Studio (SVS), men efter at have modtaget flere anmodninger om de data, der blev brugt til at skabe hans månevisualiseringer, han besluttede at dele sin skabelse som en måde for kunstnere at forbinde med LRO-missionen.

"[Månesættet] vil bringe LRO-dataene inden for rækkevidde af mange andre kunstnere, der ønsker at gøre den slags ting, som jeg gør, " sagde Wright.

Dette farvekort, tilgængelig som 24-bit RGB TIFF'er i forskellige størrelser, er centreret på 0° længdegrad. Kredit:NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

Et af de primære mål for LRO er nøjagtigt at kortlægge månens topografi for at forberede sig til sikrere landing til seværdigheder af interesse for Artemis-programmet. To gadgets på dette rumfartøj har været nøglekomponenter:Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) og Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA).

LROC fungerer som en scanner, opbygning af et billede linje for linje, bruge rumfartøjets bevægelse over månens overflade til at bygge et billede. LOLA bruger laserimpulser til at detektere månens dimensioner. En enkelt laserimpuls sendes ned og opdeles i fem separate stråler. Impulserne når månens overflade og hopper tilbage til rumfartøjet. LOLA måler derefter de nanosekunder, det tager for strålen at vende tilbage som et middel til at aflæse månens topografi. Hvis en stråle kommer hurtigt tilbage, LOLA kan fortælle, at landskabet har en høj højde. Hvis strålen kommer svagere tilbage, overfladen er ru og kraft fra strålen blev spredt.

Efter at have indsamlet en bestemt mængde data, rumfartøjet sender bits og bytes af information til modtagere på Jorden, og LRO-teamet har til opgave at behandle og fortolke rådataene.

LRO-forsker Noah Petro ved NASA Goddard forstår værdien af ​​Wrights arbejde, og de sociale implikationer, det har for at forbinde LRO-missionen med den brede offentlighed. Petro anerkender de fantastiske billeder som en nøglekomponent for LRO-missionens succes. "Han kan hjælpe med at fortælle historien ved hjælp af LRO-dataene, og illustrere vanskelige at kommunikere ideer eller koncepter, hvad end historien måtte være, " sagde Petro, "så jeg tror, ​​han allerede har haft en vis indflydelse på, hvordan folk bruger informationen, når de ikke engang ved det."

Wright forklarer at skabe og dele månen er den nemme del. Den virkelige udfordring er at sætte scenen. For at kunne fortælle en historie til publikum, Wright tager belysning, Beliggenhed, og det overordnede overordnede billede i kraftig overvejelse.

"At bruge 3-D-animationssoftware ligner meget at filme live action, med lys, kameraer, rekvisitter og sæt" sagde Wright, "men visualisering er mere som at filme en dokumentar. Du er faktuel, men du skaber også en fortælling."

Forskydningskortet, på 64, 16, og 4 pixels pr. grad, centreret på 0° længdegrad. Tilgængelig som enten floating-point TIFF'er i kilometer, i forhold til en radius på 1737,4 km, or 16-bit TIFFs in half-meters, relative to a radius of 1, 747, 400 meters. Credit:NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

When he created a video showing the Apollo 17 landing site, Wright took an approach that would focus on highlighting the path of the astronauts. The sight on the moon is smaller than a pixel, and zooming into the sight and showing the rover tracks all fuel the ultimate goal of telling the story of the images captured by LRO.

"We're putting the pictures back into context, Wright said, "we're putting them back where they came from."

The extensive amount of data is readily available online, but without an extensive background in the LRO's technology, the information can be difficult to interpret. Visual animations make this public data digestible for those without a technical science background. "All of this data is publicly available but not as accessible as it could be, " Wright said, "so, in releasing this in a form that a lot of people can appreciate and use." Because of this, the importance of connecting this science with art and imagery is crucial for the mission to achieve its full potential.

And as NASA prepares for Artemis, Wright's animations assist in planning for safer, more successful missions. There is now enough data where Wright can use his computer program to make animations depicting what specific areas on the moon will look like in 2024. This allows scientists to find further target zones for upcoming exploration.

By making the most data ever collected by a planetary spacecraft accessible to a general audience, Wright's work can be found in a wide range of places, from textbooks, to online templates, to backdrops at events.

"He can tell the story that helps us communicate what we do much better than I think just us alone, " Petro said.


Varme artikler