МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО КАТАЛОГА 3D СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН C ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ 3DFieldPro
МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО КАТАЛОГА 3D СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН C ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ 3DFieldPro
Язлыева Айна Язмырадовна
студент, Калмыцкий государственный университет им.Б.Б. Городовикова,
РФ, г. Элиста
Реджепалыева Гулнахал Овлиягулыевна
студент, Калмыцкий государственный университет им.Б.Б. Городовикова,
РФ, г. Элиста
Сададинова Феруза Садуллаевна
студент, Калмыцкий государственный университет им.Б.Б. Городовикова,
РФ, г. Элиста
Джимбеева Людмила Нарановна
канд. физ.-мат. наук, Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова,
РФ, г. Элиста
В настоящее время особый интерес вызывает компьютерная визуализация информации, которая позволяет наглядно представить на экране объекты и процессы во всевозможных ракурсах, в деталях, с возможностью демонстрации внутренних взаимосвязей составных частей, в том числе скрытых в реальном мире, и, что особенно важно, в развитии, во временном и пространственном движении.
В данной статье показана электронная оцифровка солнечного объекта с помощью программы 3DFieldPro, получение длин изолинии радиоисточников над пятнами, изменения площадей радиопятен, площадей поверхностей образований (интегральные потоки излучения в центральной части и всей области), объемы областей. Для определения площади солнечных пятен нами была использована программа 3DFieldPro, предназначенная для цифровой обработки графических файлов на компьютере. Программа позволяет проводить оцифровку как в ручном, так и в автоматическом режиме файлов. Сначала создавалась группа изолиний, которые имеют различные значения коэффициентов, определяемые яркостью и цветом изображения. Шаг изменения коэффициентов изолиний может выбираться автоматически или вручную. После этого выбирается изолиния с определенным значением коэффициента и определяется площадь сечения объекта, ограниченной данной изолинией. Точность определения площади зависит от алгоритма построения изолинии в используемой программе и разрешения графического файла. Окончательное значение площади образования выдается в относительных единицах. Аналогично определяется площадь поверхности объекта, ограниченной изолинией, дина изолинии, значения объемов областей.
3DFieldPro программа конвертирует данные в контурные карты, поверхности и объемы, а также позволяет создавать контуры на поверхности из обычного набора данных.
На снимках мы выбираем объект, в нашем случае солнечное пятно. Так как наблюдения проводились, как минимум, в течение нескольких часов, то мы регистрировали наше пятно как вручную, а также отслеживали по эмпирически найденному закону движения. Из списка изображений Солнца в день наблюдения, нажав кнопку «Открыть», выбираем файл из списка, показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Изображение Солнца в линии Ha |
Рисунок 2. Выбор шага изолиний на изображении |
Нажав опцию «Изолинии» - «Вставить», открывается контекстное меню «Задание изолиний», изолинии выбираются или автоматически или через определенный шаг, что показано на рисунке 2.
На рисунке 3 показаны координаты выбранной области или конкретной точки, программа может сама выставлять координаты данной точки.
|
|
Рисунок 3. Координаты солнечного пятна |
Рисунок 4. Изображение пятна с оцифровкой |
На рисунке 4 показано изображение пятна с оцифрованными изолиниями и геометрическими характеристиками выбранной изолинии. В таблице 1 для примера приведены площади тени и полутени солнечного пятна, наблюдавшегося 01.02.1998 года, получены в программе.
Таблица 1.
Площадь солнечного пятна
№ |
Площадь тени, пикселей |
Площадь пятна, пикселей |
№ |
Площадь тени, пикселей |
Площадь пятна, пикселей |
1 |
6.79994 |
964.88 |
19 |
7.30732 |
8.1072 |
2 |
10.9495 |
1550.76 |
20 |
26.8682 |
10231.6 |
3 |
34.8641 |
16384.6 |
21 |
33.1183 |
12032 |
4 |
46.0381 |
22453.1 |
22 |
16.3448 |
5011.6 |
5 |
29.6479 |
7533.56 |
23 |
31.5268 |
11532 |
6 |
25.6279 |
7372.48 |
17 |
21.8644 |
6671.76 |
7 |
36.5208 |
17760.7 |
18 |
12.9462 |
2648.76 |
8 |
21.0292 |
6079.68 |
26 |
52.3614 |
29044.6 |
9 |
13.539 |
3363.76 |
27 |
29.8826 |
9426.88 |
10 |
20.4893 |
7541.4 |
28 |
65.6244 |
39359.6 |
В таблице 2 приведены значения периметра тени и полутени пятна, площади тени и полутени, объемы тени и полутени солнечного пятна и их отношения, полученные с помощью программы 3DFieldPro.
Таблица 2.
Геометрические характеристики тени и полутени пятна
Год, пятно |
Номер изоли- нии |
L- длина изолинии |
S - площадь |
V - площадь |
Lп/Lт |
Sп/Sт |
Vп/Vт |
01.02.98 000126
|
240 |
6.79994 |
3.24572 |
964.88 |
16.975 |
239.344 |
150.373 |
180 |
85.3086 |
406.277 |
83160.4 |
12.545 |
125.173 |
86.1873 |
|
160 |
115.43 |
776.845 |
145092 |
|
|
|
|
001126 |
220 |
10.9495 |
7.33948 |
1550.76 |
8.704 |
73.443 |
65.121 |
180 |
74.6277 |
302.491 |
60335.2 |
1.277 |
1.782 |
1.674 |
|
160 |
95.3046 |
539.037 |
100988 |
|
|
|
|
002126 |
200 |
34.8641 |
78.6564 |
16384.6 |
2.472 |
5.358 |
4.772 |
180 |
69.4884 |
233.527 |
45532.4 |
1.24 |
1.804 |
4.772 |
|
160 |
86.1881 |
421.442 |
78192.9 |
|
|
|
|
003126 |
180 |
46.0381 |
116.703 |
22453.1 |
2.1605 |
4.938 |
4.202 |
160 |
75.8506 |
296.242 |
53417.4 |
1.311 |
1.945 |
1.766 |
|
140 |
99.4675 |
576.363 |
94351.1 |
|
|
|
|
004126 |
200 |
29.6479 |
38.4648 |
7533.56 |
4.804 |
21.428 |
17.356 |
180 |
49.797 |
137.005 |
27076.4 |
2.861 |
6.016 |
4.83 |
|
140 |
142.444 |
824.239 |
130755 |
|
|
|
|
005126 |
200 |
25.6279 |
35.9238 |
7372.48 |
5.561 |
21.427 |
16.609 |
160 |
72.0504 |
292.034 |
52745.5 |
1.98 |
2.635 |
2.322 |
|
140 |
142.524 |
769.769 |
122456 |
|
|
|
|
010126 |
200 |
36.4545 |
67.3559 |
14687.7 |
2.122 |
5.165 |
4.336 |
180 |
60.9423 |
190.493 |
37263.9 |
2.122 |
5.165 |
4.336 |
|
160 |
77.3746 |
347.932 |
63697.3 |
|
|
|
После того, как значение параметра было интерполировано по всему полю, строим трехмерный вид. Для этого надо нажать кнопку или выбрать меню Вид>Вид 3D в программе 3DFieldPro. Трехмерный вид состоит из нижней плоскости изолиний и верхней кривой поверхности.
Рисунок 5. Трехмерный вид солнечного пятна сверху |
Рисунок 6. Изображение объекта на 3D плоскости |
Выбрать задание «Текстура» и в появившемся окне поставить галочку возле отметки «На 3D плоскости», это показано на рисунке 6. На рисунке 7 представлена трехмерная модель солнечного пятна, наблюдавшегося 01.02. 1998 года.
Рисунок 7. Трехмерная модель солнечного пятна
Для примера покажем 3D модели солнечного пятна, наблюдавшегося
Рисунок 8. Трехмерная модель солнечного пятна, наблюдавшегося 2.03.2017 года
На рисунке 8 видно как меняется солнечное пятно с течением времени.
Список литературы:
- Основы трёхмерного моделирования и визуализации: учебно-методическое пособие / Р.Г. Хисматов, А.H. Грачев, Р.Г. Сафин, Н.Ф. Тимербаев. - Казань: КНИТУ, 2012. - Ч. 1. - 140 с.
- Методы визуализации: методические указания к практическим занятиям по дисциплине. /Сост. Джимбеева Л.Н., Бисенгалиев Р.А. – Элиста, 2018. – 32 с