Sluneční soustava 2015 je krátký dokumentární film pro digitální planetária. Pojednává o našem planetárním systému: o Slunci, planetách a malých tělesech, o jejich vzniku i zániku. Je určen žákům základních nebo středních škol; někdy jej promítáme při programech pro veřejnost. Existuje v české a anglické jazykové verzi, jeho stopáž činí 25 minut.
| Ukázky | Stažení | O filmu |
|
Jako ukázky jsme připravili statické kruhové obrazy v plném rozlišení, které se v planetárium promítají na celou polokouli (180°). Objekty se zde mohou jevit zkreslené, ale pokud divák sedí v našem planetáriu uprostřed hlediště, geometrie výsledného obrazu je perfektní, bez zkreslení. Vzhledem k tomu, že taková projekce zajišťuje i periferní vidění a navíc je kopule skloněna pod úhlem 17°, mívá divák pocit, že se vznáší ve volném prostoru.
| 
| |
| Zobrazení trajektorií planet sluneční soustavy, na kterém je možné porovnání vzdáleností a velikostí těles. Pro názornost bylo nutné děje ve filmu zrychlit. Orientace elips i rotačních os vůči souhvězdím odpovídá skutečnosti. Hvězdy jsou viditelné jen v plném rozlišení, neboť jsou (téměř) bodové. | Porovnání planetek a malých měsíců (malá tělesa vlevo jsou (4) Vesta, Amalthea a Mimas) s velkými měsíci (Io, Europou, Měsícem a Titanem). | |
| 
| |
| Terestrické planety Merkur, Venuše, Země a Mars. V případě Venuše je znázorněna rotace vnějších vrstev atmosféry (jednou za 4 dny v retrográdním směru), pevný povrch se otáčí jednou za 243 dní. | Slunce obsahuje 99,9 % hmoty celé sluneční soustavy, má průměr desetkrát větší než největší planeta Jupiter. Země již skoro není viditelná. | |
| 
| |
| Pohled na odvrácenou stranu Měsíce. Ve srovnání s přivrácenou stranou je na ní mnohem méně moří. Nejvýznamnější je Mare Orientale, obklopené vícenásobnou soustavou prstenců. | Detail marťanského Vallis Marineris. Vznik obrovských údolí a hor na Marsu je zřejmě umožněn jeho menší gravitací. | |
| 
| |
| Těsný průlet okolo planetky (243) Ida. Planetka má nepravidelný (i nekonvexní) tvar, největší rozměr činí 60 km. | Měsíc Io obíhající kolem Jupiteru. Vzdálenost k Io je 3 200 km, k Jupiteru 420 000 km. | |
| 
| |
| Saturnův prstenec pozorovaný z jeho oběžné dráhy. Jednotlivé částice prstenců mají typické rozměry od 1 mm do 10 m, takže je nemůžeme přímo pozorovat. | Obraz planety Uran s vyznačenou rotační osou. Úhel mezi osou a směrem k severnímu pólu ekliptiky činí 97,9 °. | |
| 
| |
| Pohled na Slunce ze vzdálenosti 33 světelných roků. Popsané jsou i hvězdy sousedící se Sluncem, ale některé září tak slabě, že nejsou vidět pouhým okem (např. Proxima Kentaura). | Naše Galaxie je spirálního typu s poměrně malým jádrem a příčkou. Slunce se nachází ve vnější části jednoho ze čtyř spirálních ramen, asi 8,5 kpc od centra. | |
| 
| |
| Protoplanetární disk, prostředí v němž se před 4,56 miliardami roků z prachu a plynu tvořila tělesa sluneční soustavy. Rovina disku je kolmá ke směru celkového momentu hybnosti soustavy. | Slunce ve fázi červeného obra. Hvězda bude mít stokrát větší průměr než v současnosti, asi dvakrát nižší teplotu na povrchu a její nitro bude z větší části konvektivní (tzn. že energie bude z jádra odváděna hlavně prouděním). | |
| 
| |
| Výtvarná představa malé extrasolární planety zemského typu, obíhající okolo vzdálené hvězdy. Současné observační techniky zatím nedovolují pozorovat takto malé planety, neřkuli podrobnosti. | Závěrečné titulky s citacemi zdrojů. |
Film je připraven ve formátu Full-dome 4K (tzn. rozlišení 4096 × 4096 pixelů) se snímkovou frekvencí 30 fps, což je nynější standard pro digitální planetária. Ke stažení je k dispozici archiv ZIP s jednotlivými obrazy (dome masters), které se posléze musejí konvertovat pro daný projekční systém. My používáme systém od firmy Carl Zeiss Jena, s pěticí projektorů Velvet - mající každý 2560 × 1600 pixelů, nativní kontrast 1 : 2,5 miliónu a speciální objektivy pro projekci na sférickou plochu. Předem upozorňujeme, že jde o opravdu velký soubor, který je umístěn na WWW serveru Astronomického ústavu MFF UK:
Také nabízíme českou a anglickou zvukovou stopu ve formátu Dolby Digital 5.1, psané scénáře v češtině, angličtině, němčině a polštině a nakonec kompletní zdrojové kódy pro vážnější práci:
- AC3, 83 MB
- AC3, 83 MB
- PDF, 111 kB
Jako určitý náhled lze použít též starší verzi filmu, Sluneční soustavu 2003, která byla určena pro promítání v kinosále na rovinnou projekční plochu. Existovaly i verze s omezeným rozlišením, pro DVD přehrávače nebo Youtube.
Celý film byl naprogramován v jazyce Povray, respektive SDL. Jedná se vlastně o textový popis scény, a to včetně pohybů objektů. Samozřejmě přitom využíváme textury těles (válcové mapy a bump mapy), případně modely tvaru, jsou-li k dispozici. Kamera, kterou je scéna snímána, je typu rybí oko (fish-eye), čili má zorný úhel 180°.
Renderování jednotlivých 46080 obrazů bylo provedeno programem Povray, který využívá metodu sledování paprsku (raytracing). Přitom byl aktivován antialiasing, takže lokálně se obraz vytvářel s rozlišením vyšším než 4K. Teoreticky by bylo snadné ze stejných podkladů generovat film i pro rozlišení 8K nebo frekvenci 60 fps, pokud by někdo měl takový projekční systém. Renderování proběhlo na výpočetním clusteru Astronomického ústavu MFF UK a trvalo několik dní.
Co se týká těles sluneční soustavy, vždy jsme se snažili o správná (tzn. jednotná) měřítka velikostí a vzdáleností, včetně příslušných efemerid. Mapy hvězdné oblohy do 12. magnitudy jsou generovány z katalogu Tycho přes Postscript, aby vypadaly co nejlépe na projekčním systému Velvet, po úplné adaptaci oka na tmu.
Hudba Bedřicha Smetany a Antonína Dvořáka pochází ze souborů MIDI. Pro konverzi do formátu WAV jsme použili program Timidity a Eawpatches. Pak jsme pomocí programu Sox aplikovali postupy obdobné jako v Dolby Pro Logic II, abychom získali šestikanálovou zvukovou stopu. Mixování hudby a mluveného slova bylo provedeno v programu Blender. Hudba je přitom v kanálech L, R, LFE, SL a SR, mluvené slovo v C, což zní na našem zvukovém systému (Asus Xonar, Denon, Yamaha, Crown, JBL) krásně.
Nakonec je třeba přiznat minimálně dva nedostatky, kterých jsme si vědomi: (i) Raytracing je do jisté míry "umění kompromisu"; scéna musí být především dostatečně jednoduchá, abychom ji zvládli naprogramovat. V principu ani nelze (vždy) dosáhnout takového obrazu, jaký bychom viděli očima. Výjimečně se mohou v obrazech vyskytovat drobné artefakty způsobené např. zaokrouhlovacími chybami (i ve dvojité přesnosti). (ii) Nahrávky mluveného slova jsou poněkud starší (z roku 2003) a byly bohužel pořízeny bez pop filtru, což je na několika místech při vyslovování souhlásek znát. Ukálo se také, že poměr signál/šum není nikdy dost vysoký, takže jsme v programu Audacity zkusili aplikovat postupy pro potlačení šumu.
