Войти
Digistar является первым компьютерной графикой на основе система проекции и содержания планетариев. Она была разработана Evans Sutherland и выпущена в 1983 году. Первоначально технология была ориентирована на точное и высококачественное отображение звезд, в том числе впервые показ звезд из точки обзора, отличные от поверхности Земли, путешествие по звездам и точное отображение небесных тел из разных времен в прошлом и будущем. Начиная с Digistar 3, система теперь проецирует полнокупольное видео.
В отличие от современных полнокупольных систем, в которых используется LCD, DLP, SXRD или лазерная проекционная технология, проекционная система Digistar была разработана для проецирования ярких точек света, представляющих звезды. Это было достигнуто с использованием каллиграфического отображения, формы векторной графики, а не растровой графики. Сердце проектора Digistar - большая электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Пластина люминофора устанавливается поверх трубки, и свет затем рассеивается большой линзой с полем обзора 160 градусов, чтобы покрыть купол планетария. На оригинальном объективе была надпись: «Август 1979 г., производитель Lincoln Optical Corp., Лос-Анджелес, Калифорния, Evans and Sutherland Computer Corp., SLC, UT, ЭЛТ-проекционный объектив для цифрового планетария, 43 мм, f2,8, поле зрения 160 градусов. ".
Координаты звезд и каркасных моделей, которые должен отображать проектор, были сохранены в компьютерной RAM в списке отображения. Дисплей будет считывать каждый набор координат по очереди и направлять электронный луч ЭЛТ прямо к этим координатам. Если бы электронный луч был включен во время движения, на люминофорной пластине была бы нарисована линия. В противном случае электронный луч был бы включен один раз в пункте назначения, и звезда была бы нарисована. После обработки всех координат в списке отображения отображение будет повторяться с начала списка отображения.
Таким образом, чем короче список отображения, тем чаще электронный луч обновляет заряд в данной точке на люминофорной пластине, делая проекции точек ярче. Таким образом, звезды, проецируемые Digistar, были значительно ярче, чем можно было бы получить с помощью растрового дисплея, который должен касаться каждой точки люминофорной пластины перед повторением. Точно так же каллиграфическая технология позволила Digistar иметь более темный уровень черного, чем у полнокупольных проекторов, поскольку части люминофорной пластины, изображающие темное небо, никогда не попадали под электронный луч. Поскольку это только одна трубка, без пиксельного экрана цветного фильтра, проектор Digistar является монохроматическим. Digistar излучает яркий фосфоресцирующий зеленый цвет, хотя многие (включая посетителей и планетариев) сообщают, что не могут отличить этот зеленый цвет от белого.
Кроме того, в отличие от растрового отображения, каллиграфическое отображение не разбивается на пиксели, поэтому отображаемые звезды представляли собой более реалистичное единое пятно света без блочных или вязких артефактов, которых трудно избежать с растровой графикой. Благодаря использованию векторной графики, а не растрового изображения, у Digistar нет проблем с разрешением, которые есть у многих полнокупольных систем. Благодаря этому и яркости ЭЛТ для проецирования на весь купол требуется только один проектор, тогда как для большинства полнокупольных систем требуется до шести растровых проекторов, в зависимости от размера купола.
Проектор в оригинальном Digistar был заключен в квадратную пирамидальную оболочку. При включении четыре стороны вершины пирамиды уходили в корпус, обнажая линзу и представляя собой пирамиду с отсечкой.
По мере разработки Digistar II было продано много проекторов Digistar LEA. LEA, названный многими пользователями Digistar 1.5, фактически был прототипом проектора D2, совместимым с Digistar и обновляемым до Digistar II. Существенных различий в производительности между LEA и настоящим D2 нет.
Компания Digistar была детищем Стивена Макаллистера и Брента Уотсона, которые долгое время были астрономами-любителями и инженерами по компьютерной графике. В 1977 году ES консультировалась с Космическим центром Джонсона по поводу тренажеров для космонавтов. Макаллистер писал экспериментальную программу для этой консультации, а летом 1977 года ввел данные для 400 ярких звезд и написал программу для их отображения. Стив и Брент изначально видели цель системы в обучении астронавигации. Брент, который до недавнего времени работал в планетарии Хансена, спросил своих коллег по планетарию, что они думают о потенциальной цифровой системе планетария, а затем Стив и Брент нацелили систему на планетарию. Основная цель системы планетария заключалась в использовании компьютерной графики для преодоления ограничений традиционной технологии звездного шара, которая позволяла отображать звездные поля только с точки зрения поверхности Земли. Используя компьютерную графику, звезды можно было отображать с разных точек зрения в космосе, в том числе имитируя космический полет. Точно так же планеты и луны в Солнечной системе могут быть точно отображены в любое время в истории с любой точки зрения. Система использовала расположение настоящих звезд из Йельского каталога ярких звезд, а также случайных звезд.
Лабораторный прототип Digistar использовался для создания звездных полей и тактических дисплеев в научно-фантастическом фильме Звездный путь II: Гнев Хана. Съемка велась прямо с дисплея Digistar в лаборатории. ILM планировал, что работа займет две недели, но на самом деле это длилось с конца ноября 1982 года до середины февраля 1983 года. Последний записанный кадр стал тем, что стало первый полнометражный фильм, созданный на компьютере. Это была начальная сцена фильма, вращающийся вперед перевод через звездное поле, который длился 3,5 минуты. Он был записан за один дубль, с частотой один кадр каждые 3,5 секунды, что заняло четыре часа на съемку. В фильме указаны члены команды Digistar.
После создания прототипа в лабораториях Эванса и Сазерленда команда заключила сделку с планетарием Хансена Солт-Лейк-Сити на бета-тестирование системы в планетарии в ночное время.. Взамен планетарий получил улучшенный прототип Digistar, который заменил «Джейка», устаревшего Spitz проектора планетария.
Первой заказчиком был установлен новый планетарий «Вселенная» на Музей науки Вирджинии в 1983 году, крупнейший в то время купол планетария в мире, за 595 000 долларов. К сентябрю 1986 года было установлено четыре Digistar. Даже на этом этапе долгосрочный успех продукта был под большим сомнением, но по состоянию на 2019 год установленная база Digistar составляет более 550 планет.
Digistar II был выпущен в 1995 году.
Digistar управлялся VAX-11 / 780 с настраиваемым графическим оборудованием, связанным с ES Picture System 2. В Digistar 2 использовался DEC MicroVAX 2, управляющий специальной версией PS / 300.
У оригинальных Digistar и Digistar 2 была физическая панель управления, которая использовалась для запуска звездных шоу. Эта панель управления была размером примерно 3 'x 4' и содержала клавиатуру, джойстик 6 DOF и большой набор кнопок с подсветкой. Одна кнопка, которая использовалась для перемещения точки обзора вперед в пространстве, была помечена «Boldly Go ». Более поздние версии Digistar заменили физическую панель управления обычным графическим пользовательским интерфейсом..
Digistar 3 была первой системой Digistar, которая в 2002 году предложила полнокупольное видео с использованием шести проекторов. Digistar 4 смог покрыть купол с помощью всего двух проекторов.
Хотя в свое время технологически продвинутый и наиболее близкий к истинному полнокупольному видео система на момент выпуска, оригинальные Digistar и Digistar 2 ограничены только проецированием точек. и линии - это означает, что можно проецировать только каркасные модели. Чтобы компенсировать это, проектор может расфокусировать определенные модели, размыть линии и точки вместе. Примером этого является модель Milky Way, встроенная в Digistar 2. Модель представляет собой круг из параллельных линий, которые в расфокусированном состоянии выглядят как непрерывная полоса Млечного Пути на небе. На более сложных моделях, особенно трехмерных, в этом процессе могут быть потеряны яркость и детали, поэтому он пригодится не во всех ситуациях.
Digistar и Digistar 2 также имеют ограничения по фокусировке. Поскольку они используют одну линзу для покрытия всего купола, трудно получить идеальную фокусировку по куполу. В сочетании с этим звезды, яркость которых превышает определенную, являются точками "множественного попадания", что означает, что проектор рисует две точки в заданном месте, чтобы учесть яркость звезды. Ошибки в проекторе могут привести к тому, что вторая точка будет немного не на своем месте с первой. Эти две проблемы вместе с другими проблемами, которые могут возникнуть в системе фокусировки проектора, придают звездам вид пятна. Некоторые планетарии, привыкшие к точному определению звезд, повсеместно встречающихся в те дни, отвергли Digistar и Digistar 2 из-за этого, игнорируя другие преимущества системы.
ЭЛТ в Digistar и Digistar 2 начинает выгорать и терять яркость примерно через 1000 часов использования. Это означает, что в большинстве планетариев трубку необходимо менять каждые год или полтора.
В то время как оригинальный Digistar работал на больших компьютерах VAX, Digistar II работает на гораздо более компактном и продвинутом Sun Microsystems SPARCstation 5. D2 использует два основных типа файлов:.vl и.sf. Файлы.vl - это файлы двоичных моделей, а файлы.sf - файлы двоичных данных шоу. Файлы моделей содержат векторные, линейные и точечные данные, а также параметрические изменения данных в файле, файлы шоу содержат команды для системы, касающиеся манипулирования наблюдателем и моделями, объявленными в файле. Несколько файлов шоу часто соединяются друг под другом при производстве шоу. И.vl, и.sf имеют эквиваленты ASCII для редактирования -.vla и.sfa соответственно. Они преобразуются в их двоичные эквиваленты с помощью встроенной в систему Digistar утилиты, которая также проверяет наличие ошибок в файле. Файлы шоу Digistar II запрограммированы на языке, относящемся к Pascal.
. Кроме того, Digistar II может запускать файлы анимации,.af, с форматом ASCII.afa. Файл анимации состоит из нескольких файлов модели, сгруппированных вместе и загруженных как один объект. Digistar II может выбирать кадры по отдельности или анимировать весь файл.
Digistar II может конвертировать файлы шоу и моделей Digistar. Точно так же Digistar 3 может конвертировать файлы моделей Digistar II, хотя в настоящее время он не может конвертировать файлы шоу.
Несмотря на свои ограничения, оригинальный Digistar был хорошо принят многими планетариями и распространился по всему миру. Хотя ему не хватало точечных звезд оптико-механических проекторов и возможностей полнокупольного рендеринга более позднего Digistar 3, многие планетарии считают его хорошим балансом между ними, особенно с учетом новых возможностей видеть небесные тела с любой точки. в пространстве и времени. Линия Digistar имеет установленную базу из более чем 550 планетариев по состоянию на 2019 год.
Теренс Муртаг, бывший президент Международного общества планетариев, заявил в 2000 году, предвкушая полнокупольное видео от Digistar 3: «Я думаю, что следующие десять лет станут свидетелями самых значительных достижений в области презентаций с использованием всех куполов с момента изобретения проекционного планетария в 1920-х годах и появления электронного Digistar в 1980-х».
Digistar Users Group работает с середины 1980-х годов и состоит из нескольких сотен предприятий, на которых установлены системы Digistar.
