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天文数据可视化方法、装置、计算机设备及可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:28626791 阅读:67 留言:0更新日期:2021-05-28 16:23
本发明专利技术实施例提供了一种天文数据可视化方法、装置、计算机设备及可读存储介质,其中,该方法包括:将待可视化的天文浮点数据转换为像素数据存入图像文件;在图像处理器中创建粒子,初始化粒子坐标为规则网格分布,在粒子的材质中确定出粒子坐标与像素UV坐标的对应关系;读取所述图像文件,根据所述对应关系,将像素的数据赋值给对应的粒子,像素数据包括轨道参数;针对每个粒子,根据赋值所得的像素数据计算每个粒子的天文坐标;根据每个粒子的天文坐标和世界位置偏移属性,将每个粒子对应的像素偏移并显示在最终的天文坐标上。该方案通过GPU实现数据量庞大的天文数据的可视化的同时,有利于满足天文数据可视化的高精度要求。

【技术实现步骤摘要】
天文数据可视化方法、装置、计算机设备及可读存储介质
本专利技术涉及天文数据处理
,特别涉及一种天文数据可视化方法、装置、计算机设备及可读存储介质。
技术介绍
本专利技术所涉及的天文数据通常包含海量的天体数据信息,由于数量巨大,通常以粒子技术进行模拟演示。从可视化角度看,数据类型可分为外观数据和运动数据。外观数据包括天体的颜色、星等、尺寸、质量等所有可用于定义天体外观的信息,另外如磁场强度、特定物质的含量等等可量化的数据也均可定义为外观的可视化信息。定制外观相对易于实现,可通过定制多边形进行粒子替代,或者直接在粒子材质中将信息输出到自发光、颜色、不透明度等材质通道中实现。运动数据大致可以分为以下三种:动态轨道:包括椭圆轨道、抛物线轨道、近抛物线轨道等,通常行星及其卫星、绝大部分小行星、以及绝大部分人造卫星均为椭圆轨道,一部分彗星、小行星为抛物线或近抛物线轨道。这些轨道都可以用6个轨道根数来描述,包括平近点角、升交点黄经、近日点黄经、轨道倾角、偏心率、轨道半长轴,前四个根数均为角度单位,偏心率在0到1之间,决定了轨道是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天文数据可视化方法,其特征在于,包括:/n将待可视化的天文浮点数据转换为像素数据存入图像文件;/n在图像处理器中创建粒子,初始化粒子坐标为规则网格分布,在粒子的材质中确定出粒子坐标与像素UV坐标的对应关系;/n读取所述图像文件,根据所述对应关系,将像素的数据赋值给对应的粒子,像素数据包括轨道参数;/n针对每个粒子,根据赋值所得的像素数据计算每个粒子的天文坐标;/n根据每个粒子的天文坐标和世界位置偏移属性,将每个粒子对应的像素偏移并显示在最终的天文坐标上。/n

【技术特征摘要】
1.一种天文数据可视化方法,其特征在于,包括:
将待可视化的天文浮点数据转换为像素数据存入图像文件;
在图像处理器中创建粒子,初始化粒子坐标为规则网格分布,在粒子的材质中确定出粒子坐标与像素UV坐标的对应关系;
读取所述图像文件,根据所述对应关系,将像素的数据赋值给对应的粒子,像素数据包括轨道参数;
针对每个粒子,根据赋值所得的像素数据计算每个粒子的天文坐标;
根据每个粒子的天文坐标和世界位置偏移属性,将每个粒子对应的像素偏移并显示在最终的天文坐标上。


2.如权利要求1所述的天文数据可视化方法,其特征在于,在粒子的材质中确定出粒子坐标与像素UV坐标的对应关系,包括:
在粒子的材质中将粒子的坐标映射为UV坐标,确定出粒子的坐标与像素UV坐标的对应关系,其中,将像素UV坐标向右下偏移0.5像素。


3.如权利要求1所述的天文数据可视化方法,其特征在于,根据赋值所得的像素数据计算每个粒子的天文坐标,包括:
创建着色器函数、常量算子预计算和三角函数查表法,其中,所述着色器函数用于基于像素数据进行基础计算,常量算子预计算用于预先存储常量算子的像素数据形式的计算结果,三角函数查表法用于基于像素数据进行三角函数查表;
通过所述着色器函数、常量算子预计算和三角函数计算构建轨道公式,将每个粒子的像素数据输入轨道公式,将常量算子预计算结果和三角函数基于三角函数查表法获得的结果代入轨道公式,将轨道公式的计算结果转换为浮点数据,得到每个粒子的天文坐标。


4.如权利要求1所述的天文数据可视化方法,其特征在于,根据每个粒子的天文坐标和世界位置偏移属性,将每个粒子对应的像素偏移并显示在最终的天文坐标上,包括:
针对每个粒子,计算该粒子的多边形模型上每个像素的绝对世界位置相对该粒子中心坐标的偏移矢量;
将所述偏移矢量与该粒子的天文坐标相加,将相加结果作为最终的天文坐标,将该粒子对应的所有像素偏移并显示在最终的天文坐标上。


5.如权利要求1至4中任一项所述的天文数据可视化方法,其特征在于,还包括:
针对轨道形态的每个粒子,将该粒子以不闭合的圆环多边形进行粒子替代,中心点为原点,计算该粒子的圆环多边形上每个像素的世界坐标相对X轴正方...

【专利技术属性】
技术研发人员:席萌韩叙王燕平宋宇莹刘茜李鹏
申请(专利权)人:北京天文馆
类型:发明
国别省市:北京;11

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