cosmoscout-vr

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模块化虚拟宇宙平台实现实时行星数据探索与分析

CosmoScout VR是德国航空航天中心开发的开源模块化虚拟宇宙平台,支持实时探索、分析和展示大规模行星数据集和模拟数据。该软件提供太阳系模拟功能,包括SPICE天体定位、高细节行星渲染和大气模拟。平台具有灵活的用户界面、跨平台支持和多种硬件设备兼容性,可通过插件扩展功能。CosmoScout VR适用于天文研究、教育等领域,为用户提供沉浸式的宇宙探索体验。

CosmoScout VR虚拟宇宙行星数据模拟数据插件系统Github开源项目
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CosmoScout VR是德国航空航天中心(DLR)开发的一款模块化虚拟宇宙软件。它可以让您实时探索、分析和展示大量的行星数据集和大规模模拟数据。

构建状态 REUSE 覆盖率状态 文档 许可证 源代码行数 插件行数 注释 DOI

该软件可以在Linux(gcc或clang)和Windows(msvc)上构建。几乎所有的依赖项都以git子模块的形式包含在内,请参阅文档以开始使用。

功能特性

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以下是CosmoScout VR功能可能性的粗略概述。虽然这个列表远非完整,但它提供了当前功能集的良好概览。您还可以阅读更新日志以了解当前版本的新功能。此外,还有一篇DLR杂志上的有趣文章,以及几篇论文,它们提供了对CosmoScout VR背后理念的一些见解。

  • 太阳系模拟
    • 基于SPICE的天体和航天器定位
    • 基于WebMapServices渲染高度详细的多层次细节行星(使用csp-lod-bodies
    • 渲染行星周围可配置的大气层(米氏散射和瑞利散射)(使用csp-atmospheres
    • 物理基础渲染3D卫星(使用csp-satellites
    • 渲染Tycho、Tycho2和Hipparcos星表(使用csp-stars
    • 基于SPICE渲染轨道和轨迹(使用csp-trajectories
    • 阴影渲染
    • HDR渲染
  • 灵活的用户界面
    • 完全使用JavaScript编写,借助Chromium嵌入式框架
    • 主UI可以在屏幕空间或世界空间中绘制
    • 网页可以放置在行星表面
    • 交互在VR和桌面环境下都可工作
    • C++和JavaScript之间清晰的API
  • 跨平台
    • 运行在Linux上
    • 运行在Windows上
    • 运行在MacOS上
  • 系统架构
    • 基于插件 - 大部分功能在运行时加载
    • 多实例网络同步
  • 硬件设备支持 - CosmoScout VR基本上支持ViSTAVRPN支持的所有设备。以下设备得到积极支持(或计划支持)。
    • 鼠标
    • 键盘
    • HTC Vive
    • ART追踪系统
    • 3D-Connexion Space Navigator
    • 多屏系统,如平铺显示器或CAVE
    • 分布式渲染集群上的多屏系统
    • 并排立体系统
    • 四缓冲立体系统
    • 互补色立体系统
    • 游戏手柄,如Xbox控制器

入门指南

<p align="center"> <img src ="docs/img/banner-light-shafts.jpg" /> </p>

:warning: 警告: CosmoScout VR是一款仍在密集开发中的研究软件,每天都在变化。许多功能文档不完善,可能会无预警崩溃或出现其他意外情况。我们正在努力改善用户体验 - 请报告所有问题和建议

每个版本发布时,都会通过Github Actions自动创建二进制包

首次启动时,将从互联网下载一些示例数据集。**这需要一些时间!**加载屏幕上会显示操作进度。

如果二进制发布版本不适合您,或者您想测试最新功能,则需要自行编译CosmoScout VR。实际上这很简单,因为在**docs**目录中有几个指南可以帮助您入门!

CosmoScout VR的插件

CosmoScout VR可以通过插件扩展。事实上,没有任何插件,CosmoScout VR只是一个黑暗空虚的宇宙。以下是包含在此存储库中的插件列表。还有其他额外的插件,列在下面。

核心插件描述截图
csp-anchor-labels在每个天体锚点处绘制可点击的标签。激活时,用户自动移动到所选天体。可以调整标签的大小和重叠行为。截图
csp-atmospheres在天体周围绘制大气层。支持多种大气模型。截图
csp-custom-web-ui允许添加自定义的基于HTML的用户界面元素,可以作为侧边栏选项卡、浮动窗口或放置在自由空间中。截图
csp-demo-node-editor展示如何使用csl-node-editor插件库在CosmoScout VR中创建数据流图的示例。截图
csp-fly-to-locations在侧边栏添加多个快速旅行目标。支持快速前往天体和这些天体上的特定地理位置。截图
csp-lod-bodies绘制具有细节层次的行星和卫星。该插件支持1:1比例的整个行星可视化。数据通过Web地图服务(WMS)从互联网流式传输。使用此插件需要专用的MapServer。截图
csp-measurement-tools提供多种地形测量工具。如测量距离、高度剖面、体积或面积。截图
csp-minimap在用户界面中显示可配置的2D小地图。截图
csp-recorder一个CosmoScout VR插件,允许基本的高质量视频捕捉。需要启用csp-web-api截图
csp-rings在天体周围绘制简单的环。可以配置内外半径和纹理。截图
csp-satellites基于SPICE数据在特定位置绘制GTLF模型。使用基于物理的渲染进行表面着色。截图
csp-sharad渲染火星勘测轨道器获取的雷达数据集。SHARAD剖面在火星内部渲染,火星表面在剖面前变为半透明。截图
csp-simple-bodies渲染简单的球形天体。这些天体被绘制成带有等矩形纹理的椭球体。截图
csp-stars绘制从星表加载的3D星星。目前支持Tycho、Tycho2和Hipparcos星表。截图
csp-timings使用CosmoScout VR内置的计时器查询在屏幕上绘制实时帧时间统计数据。该插件还可用于将记录的时间序列导出为CSV文件。截图
csp-trajectories基于SPICE绘制天体和航天器的轨迹。可以配置颜色、长度、采样数量和参考框架。截图
csp-web-api允许通过HTTP协议控制CosmoScout VR。还可以通过HTTP捕获屏幕截图。截图
csp-wms-overlays在其他插件渲染的天体上叠加来自网络地图服务(WMS)的时间相关地图数据。截图
附加插件描述截图
:----:-----------------:----------
csp-gaussian-splatting该插件使用论文"3D高斯散射实时辐射场渲染"提供的代码来可视化辐射场。截图
csp-user-study该插件用于IEEE航空航天论文"CosmoScout VR:基于SPICE的模块化3D太阳系"的用户研究。它可用于记录用户必须飞越的一系列检查点。截图

致谢

本README.md中的一些徽章来自shields.io。CosmoScout VR的文档也使用了来自simpleicons.org的图标。

<p align="center"><img src ="docs/img/hr.svg"/></p>

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