Библиотека сайта rus-linux.net
Занимательная астрономия бесплатно
Оригинал: Fun with free software astronomyАвтор: Alan Berg
Дата: 17 января 2007
Перевод А.Тарасова, дата перевода: 26 июня 2007
При копировании материала обязательны указание автора, переводчика и ссылки на оригинал статьи и настоящую страницу как первоисточник перевода!
Астрономические программы разнообразны — от Grid-вычислений распределений звезд (что больше относится к астрофизике) до изображения ночного неба в художественном стиле. Проводя свою жизнь в наблюдениях над эволюцией Вселенной в общем и программ GNU/Linux в частности, я подумал, что пришло время показать всем, что на самом деле является элитой элегантности для настольных ПК.
Я опишу процесс установки и возможности двух астрономических программных пакетов Stellarium и Celestia. Эти программы приятны глазу и с ними можно довольно весело провести время. С помощью них вы сами того не замечая можете узнать много нового. Даже если нет, по крайней мере посмотрите на красивые картинки.
Stellarium (рисунок 1) — программа отрисовки неба, которая сочетает точность с чистым искусством. Программа представляет собой инструмент с миллиметровой точностью. Она способна поместить наблюдателя в любую точку мира. Вы можете даже смотреть на небеса с Луны. Пусть версия программы под номером 0.8 не вводит вас в заблуждение. Это на самом деле один из самых качественных продуктов на своем рынке.
Рисунок 1: Stellarium с отрисованными созвездиями
Celestia — это трехмерный космический симулятор реального времени. Поддержка OpenGL-графики (рисунок 2) и инфраструктуры плагинов увеличивает образовательный эффект программы вдвое. Вы можете пуститься в путешествие по Солнечной системе, либо с помощью дополнительных баз данных узнавать масштабы известной Вселенной. Как у Stellarium, так и у Celestia есть сообщества разработчиков, которые поддерживают проекты. Сайты этих программ расположены на Sourceforge.
Рисунок 2: Так выглядит Земля в Celestia
Воспоминания
Почему я пишу об этом? Эта статья основана на воспоминаниях о моем отце, вызванных великолепием современных хорошо написанных астрономических программ с открытым кодом. Когда мне было пять или шесть лет, мой отец часто прогуливался со мной холодными зимними ночами от нашего дома на горе до моего спортивного клуба. Холодные ночи были идеальны для наблюдения за звездами. Мой отец любил рассказывать мне греческие и римские мифы, увязывая их с созвездиями над нами. Поэтому, для меня было весьма приятно недавно переоткрыть для себя программные версии этих воспоминаний. В большом городе (Амстердаме), где городской свет, загрязнение воздуха и уличное движение мешает наблюдению за звездами, высококачественное ПО помогает мне хоть как то заменить этот процесс.Установка
Очевидно, что окружение рабочего стола, который действительно является рабочим, и минималистическое окружение отличаются. Например, на моем рабочем столе есть меню, ведущее к сотням полезных или приятных программ — среди них как затягивающие игры, так и утилиты для записи CD и чтения RSS-лент. Периодически случаются пополнения и обновления. Раз в месяц, я сажусь дома со стаканом виски и с сомнительным выражением лица начинаю устанавливать все новое и лучшее. Менеджеры пакетов, такие как YUM (RPM) и APT (DEB) поддерживают эту страсть. В данном случае, было бы глупо компилировать и развертывать новые исходники вручную. Обновление всех программ и поиск неудовлетворенных зависимостей весьма неприятны. Поэтому, для установки астрономических пакетов в окружении рабочего стола, я настоятельно рекомендую использовать менеджер пакетов. Для сервера, где установлено не так много программ, специализированных на своих задачах, нужда в менеджерах пакетов проявляется слабо.Существует три основных способа установки программ в окружении GNU/Linux. Основной способ — использование пакетов. Пакеты не только содержат программы, но также несут информацию, куда нужно устанавливать файлы в соответствующем дистрибутиве GNU/Linux. Использование пакетов нивелирует сложности, такие как зависимости, файловая структура и создание пунктов меню. Обновление тривиально. Поэтому, я использовал этот подход для установки Stellarium и Celestia. Углубляясь в детали установки, скажу, что существует два конкурирующих пакетных мира — это RPM и Debian-пакеты. Для Debian всю тяжелую ношу менеджмента несут пакеты apt-get или инструменты, построенные на apt-get. Для RPM, мой выбор — YUM. Оба менеджера пакетов лучше работают при постоянном интернет-соединении, и если вы автоматически обновляете свою систему через задачи cron, вам, вероятно, будет нужно для этого достаточно быстрое интернет-соединение.
Второй способ — загрузить tar-архив и скомпилировать программу вручную. Если вам повезет, все должно заработать после команд configure, make, make test и make install. Если же нет — вечер превратится в войну с зависимостями.
Третий и последний подход — использовать выполняемый файл (обычно называемый «установщик» или «installer»), который копирует файлы в правильные места, и находится вне области контроля систем DEB или RPM. Я не буду касаться этого способа в статье.
Существует много дистрибутивов GNU/Linux, и большинство из них понимают пакеты формата RPM или DEB; я поэтому опишу установку обоих пакетов Stellarium и Celestia. Операционные системы, используемые в примерах — Fedora Core 5 для YUM/RPM и Ubunty Breezy для APT.
Установка на Fedora Core 5
Чтобы установить Stellarium и Celestia на Fedora Core 5, можно воспользоваться утилитой YUM из командной строки либо от имени root (плохая мысль), либо от имени пользователя, который имеет право на sudo. Сначала нужно проверить, стоит ли у вас YUM последней версии:# sudo yum update yumЗатем, поиск пакета Stellarium:
# sudo yum search StellariumВы должны увидеть подробный вывод с соответствующим описанием. Это выглядит примерно так:
stellarium.i386 0.7.1-7.fc5 extras Matched from: stellarium Stellarium is a real-time 3D photo-realistic nightsky renderer. It can generate images of the sky as seen through the Earth's atmosphere with more than one hundred thousand stars from the Hipparcos Catalogue, constellations, planets, major satellites and nebulas. http://stellarium.free.fr/Заметьте, что пакет находится в репозитарии «extras». Репозитарий — это место, где хранятся все пакеты, или группы пакетов на какую-то одну тему. Если для вашего дистрибутива нет репозитария «extras», попробуйте создать новый пункт в меню System.
Главный недостаток установки пакета состоит в том, что зачастую пакет устаревает по сравнению с исходным кодом. Пакет Stellarium не стал исключением.
Если у вас так же, как у меня, стоит Intel-система, вы можете установить Stellarium следующим образом:
# sudo yum install stellarium.i386Если у вас возникнут проблемы на данном этапе, советую попытать счастья на домашней странице Stellarium. На ней вы также можете найти версии программы для Макинтошей и Windows.
Когда я хочу понять какой-нибудь пакет, я всегда читаю man-страницы:
# man StellariumВ конце этих страниц есть раздел «see also» ("см. также»), в котором есть подсказки о том, какие дополнительные пакеты, возможно, стоит установить.
В оконном менеджере GNOME, Stellarium расположен в меню так: Приложения → Графика → Stellarium nightsky render. Если честно, я ожидал появления пункта меню в разделе Образование.
Установка Celestia также проста:
# sudo yum install celestia.i386Ищите Celestia в графическом разделе под названием “Celestia space simulator”.
Неужели все так просто? Да и нет, оба пакета теперь установлены, но у меня Stellarium сразу не заработал. Запустив его из командной строки, я получил вывод:
------------------------------------------------------- [ This is Stellarium 0.8.0 — http://www.stellarium.org ] [ Copyright (C) 2000-2005 Fabien Chereau et al ] ------------------------------------------------------- Warning: Couldn’t set 1024x768 video mode (No video mode large enough for 1024x768), retrying with stencil size 0Есть две причины расстроиться: копирайт и разрешение оконного менеджера. Сомнения про копирайт отпали, когда я прочитал FAQ: продукт имеет лицензию GPL. Проблема с разрешением экрана возникла из-за того, что у моей системы Fedore было изначально установлено разрешение 800x600. У меня было два выбора. Либо изменить настройки в конфигурационном файле ~/.stellarium/config.ini:
[video] fullscreen = true screen_w = 800 screen_h = 600либо модифицировать /etc/X11/xorg.conf. Скажу очевидную вещь. Если вы повредите этот файл, вам придется запускать режим восстановления и копировать оригинальный файл вместо этого. Поэтому будьте аккуратны. Мне нужно изменить файл, чтобы он содержал все нужные видеорежимы, например
Modes "800x600" "640x480"превращается в
Modes "1024x768" "800x600" "640x480"Теперь нужно перезапустить X-сервер либо перезагрузить компьютер. После этого на большинстве современных систем, новое более высокое разрешение должно заработать.
Установка на Ubuntu
apt-get — инструмент установки пакетов в Ubuntu. Чтобы обновить имеющиеся пакеты, запустите:# sudo apt-get updateДалее, поищите соответствующие пакеты:
# sudo apt-cache search StellariumИ наконец, установите:
# sudu apt-get install StellariumТакой же порядок действия и для Celestia. В качестве дополнения можете установить пакеты ssystem и kstars.
Супербыстрый обзор программ
Stellarium
Stellarium оценят астрономы-любители. Программа представляет упрощенный подход к изучению неба. Программа имеет интуитивно понятный интерфейс «наводи-кликай-масштабируй» для точного позиционирования и возможность устанавливать координаты наблюдателя в пространстве и во времени. Для начала кликните по какому-нибудь именованному объекту (например, Луне) и нажмите пробел. Пробел выбирает и устанавливает камеру на этот объект. Чтобы увеличивать изображение, используйте колесо мышки, или кнопки PageUp и PageDown. Чтобы получить список клавиатурных комбинаций, нажмите «H». В нижней левой части экрана расположена строка значков, который включают/выключают определенные функции, такие как отрисовку созвездий, эффект размытия атмосферы, или окружающий ландшафт. Значок, обозначенный гаечным ключом, позволяет настроить другие параметры. В правой нижней части экрана расположены значки, позволяющие изменять скорость течения времени, положение звезд на небе или планет относительно горизонта либо центра экрана. Я рекомендую отключить атмосферу, дать увеличение на Сатурн и немного ускорить время. Вы увидите как спутники мило обращаются вокруг своей планеты.Celestia
Чтобы сразу получить впечатление от этой программы, идите в меню «Help», где выберите «Demo». Вы либо будете впечатлены, либо вы путешественник во времени с планеты «Dezog» в галактике «Безэмоциональная». Чтобы быстрее понять программу, нажмите Ctrl+H — на экран выведутся клавиатурные комбинации. Чтобы оглядываться по сторонам, используйте протаскивание с левой кнопкой мышки. Нажатие на объекте выбирает его, нажатие кнопки «C» устанавливает на него камеру. Нажатие правой кнопкой мышки выводит меню, в котором есть такой пункт как «go to» («лететь»). Эта функция позволяет вам за короткое время добраться до выбранной цели. Для увеличения/уменьшения объекта можно использовать колесо прокрутки либо протаскивание с нажатыми одновременно левой и правой кнопками мышки. Последний прием только звучит сложно, после пары секунд практики вы поймете, как это легко.Celestia — широко расширяемая программа. Среди расширений — детальные изображения поверхностей, модели космических кораблей, и, о да, космические экскурсии. У проекта есть великолепный сайт и расширенная версия Celestia для сугубо образовательного рынка. Если у вас есть хорошее, быстрое интернет-соединение и достаточно места на диске, вам, пожалуй, стоит загрузить 1 гигабайт образовательного дистрибутива и установить его. Установка происходит посредством распаковки заархивированных данных в нужные места в корневом каталоге программы. Рекомендую все-таки сначала ознакомиться с базовой версией.
Последние замечания
Я воистину восхищен упомянутыми программными пакетами, в особености я был поражен фотографичностью картинки. Поэтому я решил продолжить дело отца и теперь показываю виртуальные созвездия моим сыновьям, Лоренсу и Нельсону, и рассказываю им мифы, какие когда-то рассказывал мне мой отец.Благодарности
Я хотел бы поблагодарить моего отца за его отважное желание сделать из меня образованного человека.Ссылки
© Alan Berg 2007
Эта статья опубликована под «Attribution-NonCommercial-Sharealike» Creative Commons License 2.5 и доступна по адресу http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/.