Yıldızlı Pelerinini Giyip Geceye Karışan Bina
Paribu Art, bir gözü uzaya bakan, meraklı, araştırmacı ve gördüklerini etrafa anlatmaya hevesli bir mekandır. Geceleri yıldızlı pelerinini giyer, bir gözlem evine dönüşür ve tepesindeki kocaman sanal teleskobuyla uzaya bakar, gördüklerini simüle edip ekranlarına yansıtır.
Paribu Art'ın tepesine konumlandığını varsaydığımız uzay teleskobu ilk olarak Ay'ı gözüne kestirmiştir. Ay nereye gitse ona bakacak, takip edecek, o günkü ay fazını hesaplayacak, o gün o saatteki yıldız haritasını da baktığı açıdan birebir önümüze sunacaktır.
Ayın kendisine en yakın ve en uzak olduğu konumlara göre büyüklüğü ve parlaklığını da hesaplayacak ve gösterecek, dünyaya etkisini, gel git kuvvetini de dikkate alacak, o an arkasına aldığı gezegen ve takımyıldızlarla beraber dolunayda göz kamaştıracak.
Gözlemevinin anlatması gereken şeylerin listesi belliydi, ve her biri ayrı bir hesap gerektiriyordu:
- O anki Ay fazı — hilalin hangi tarafta, ne kadar dolu olduğu
- Med Cezir — Ay'ın saate göre Dünya'ya en yakın ve en uzak konumlara göre değişerek görünen büyüklüğü ve parlaklığı
- Paribu Art'tan Ay'a baktığımızda arkasında o anda hangi gezegenler ve takımyıldızların durduğu
- Üzerimizi saran tüm yıldız haritasının doğru konum ve doğru renk spektrumunda gösterilmesi
Ay’ın görüntüsünü üç hareket belirliyor
Ay’ın yüzünde gördüğümüz ışık Güneş’in yansıması. Fazı anlamak için tek soruya bakmak yeterli: Aydınlık tarafın ne kadarı Dünya’ya dönük? Yanıtı Güneş–Ay–Dünya arasındaki açı veriyor.
Bu hesap şu anlama gelir: İstanbul’dan ve Tokyo’dan aynı anda bakıldığında faz hemen hemen aynıdır; yalnızca Ay’ın gökyüzündeki yeri değişir. Gözlem Evi de fazı tarihten, bakış yönünü ise Paribu Art'ın konumundan türetiyor. Aşağıdaki diyagramda kırmızıyla işaretli nokta Paribu Art'ın teleskopu ve Dünya dönerken hep Ay'a bakıyor.
Aynı yüz, küçük bir salınım
Ay kendi eksenindeki dönüşünü Dünya çevresindeki turuyla aynı sürede tamamladığı için bize hep aynı yüzünü gösterir. Eliptik yörüngenin oluşturduğu küçük librasyon ise kenarlardan çok az daha fazlasını görmemizi sağlar.
Teleskopun açısını ayarlamak
Unreal içindeki kamerayı Ay’a odaklayıp kadrajı sabit tutmak için, gerçek bir teleskop gibi Dünya’nın dönüşünü telafi etmek zorundayız. Gökyüzünde sürekli kayan ayı takip ederken tepetaklak olmamak için de yukarı noktasını sabitlememiz gerekmekte.
Alt-azimut
Teleskopun yukarısı yerel yukarıdır. Ay merkezde kalsa bile yavaşça döner, kadrajdaki açısı zaman içinde değişir.
Ekvatoral
Teleskopun yukarısı gökyüzünde kutup yıldızını bularak kuzey kutbu yönüne sabitlenir. Dünya’nın dönüş ekseniyle hizalandığı için Ay'ın yönelimi kadrajda sabit kalır.
Gerçek teleskoptaki mekanik hizalama, sanal sahnede aynı şekilde kuruluyor: kameranın yukarı vektörünü kutup yıldızına bağlıyoruz.
Ölçümden ekrandaki gökyüzüne
“Gerçek gökyüzü” tek bir dosyadan gelmiyor. Yüzey, yıldız kataloğu, tarih, saat ve gözlemci konumu ayrı kaynaklardan birleşiyor; ancak bu birleşimden sonra kamera nereye bakacağını biliyor.
NASA CGI Moon Kit
Ay modeli iki tamamlayıcı veri katmanıyla kuruluyor. LROC görüntülerinden hazırlanan renk haritası yüzeyin görünen tonlarını taşırken, LOLA lazer altimetre ölçümlerinden üretilen yükseklik haritası kraterleri ve arazi kabartısını biçimlendiriyor.
HYG kataloğu
Yaklaşık 120 bin yıldızın konumu, uzaklığı, parlaklığı ve B−V renk indeksi tek bir veri kümesinde bir araya geliyor.
HYG Kataloğunun Bileşenleri
- HHipparcos Kataloğu: Yüksek doğruluklu yıldız konumları ve paralaks ölçümleri üzerinden uzaklık verileri sağlar.
- YYale Bright Star Kataloğu: Çıplak gözle görülebilen parlak yıldızların temel bilgilerini ve özel tanımlarını içerir.
- GGliese Kataloğu: Güneş’e yakın yıldızların konum ve uzaklık verilerini barındırır.
Celestial Vault
Celestial Vault, Unreal Engine içinde bilimsel verilere dayalı bir gündüz–gece ve gökyüzü sistemi kuruyor. Girilen tarih, saat, saat dilimi, enlem ve boylama göre Dünya’nın dönüşünü; Güneş, Ay ve gezegenlerin gökteki yönlerini; Ay’ın evrelerini ve yıldız alanının hareketini hesaplıyor.
Gözlem Evi’nde bu sistem göğün astronomik iskeletini sağlıyor. HYG yıldız verisi ve NASA Ay yüzeyi bu iskelete bağlanınca, Unreal Engine Paribu Art’ın gerçek konumundan gerçek tarih ve saatte görünen gökyüzünü üretiyor.
Üretim Günlüğü — Unreal Engine
Sahneyi kurmak
Celestial Vault pluginini Paribu Art koordinatlarına bağladık; tarih, saat, ışık ve materyal dengesini kurup kamera rotasyonunu Ay'a sabitledik.
Konum ve zaman hesapları bilimsel veriye dayanıyor; görünürlük için sahnede güçlendirmeler yapılıyor. Ay’ın boyutlandırılması, üzerindeki kraterlerin görünmesi için sahne, materyal ve ışık ayarları yapılıyor, arka plandaki yıldız haritasının daha geniş açıyla gösterilmesi sağlanıyor.
Kamerayı Ay'a doğrultmak ve dönmeyi durdurmak
Kamera Ay’ı izliyordu ama gün içerisinde kendi ekseni etrafında dönüyor, yıldız alanını da beraberinde çeviriyordu. Bu bir yazılım hatası değil, alt-azimut takibin doğal alan dönmesiydi.
Kameranın yukarı vektörünü yerel yukarıdan kuzey kutbuna taşıdık. Böylece ekvatoral montaj davranışı elde ettik: Ay merkezde, kadraj sabit.
Paralaks: Ay'a fazla yaklaşıp yan açılardan görmeye başladık
Dünya döndükçe kameramız, sahneye yerleştirdiğimiz Ay küresini yan tarafından görmeye başladı. Sorun Ay’da değil, sahnenin ölçeğindeydi: gözlemcinin hareketi Dünya–Ay mesafesine göre gereğinden fazla büyüktü.
Çözümde Dünya'nın yarıçapını Dünya–Ay mesafesiyle orantılı olacak biçimde ölçekledik, Ay modelinin kameraya dönük kalmasını koruduk ve lens açısını yeniden dengeledik. Böylece paralaks doğal düzeyine indi; Ay yeniden tanıdık yüzüyle kaldı.
Ay'ı bozmadan yıldızlara yer açmak
Gerçek ölçekte Ay ekranı doldururken çevrede neredeyse hiç yıldız kadraja girmiyordu. Yıldızları gösterecek kadar geniş açı seçtiğimizde ise Ay küçülüyordu.
Çözüm bilinçli olarak Ay ve yıldız görüntüsü için farklı lensler kullanmaktı: faz, yönelim ve yıldızların konumu gerçek kaldı; yalnızca arka plandaki yıldızları daha geniş açıdan gösteren bir yöntem uyguladık.
Ay'ın yıldızlar arasındaki yürüyüşü
Ay'a baktığımız açıdan arka plandaki yıldızlar Ay'la birlikte akar gibi görünür, fakat aslında her gün çok hafif bir şekilde, yaklaşık 13,2° doğuya ilerlerler. Belirgin değişim, farklı geceler karşılaştırıldığında görülür.
Celestial Vault bu hareketi hesaplıyor; Gözlem Evi de Ay’ın ekliptik konumunu takımyıldız sınırlarıyla eşleştirerek o gece hangi yıldız alanına baktığımızı anlatıyor.
Yıldızların renkleri
Yıldızların rengi uzaklıktan değil yüzey sıcaklığından ve yaydıkları ışığın spektral dağılımından gelir. O–B–A–F–G–K–M dizisinde sıcak yıldızlar mavi-beyaz, orta sıcaklıktakiler beyaz-sarı, daha soğuk yıldızlar ise turuncu-kırmızı görünür.
HYG kataloğundaki B−V renk indeksi bu spektral farkı sayısal olarak taşır: düşük ve negatif değerler mavi-beyaz yıldızlara, yüksek değerler sarı, turuncu ve kırmızı yıldızlara karşılık gelir. Sahnedeki yıldız materyallerini bu indeksten üretilen renkle besledik; parlaklığı ise yıldız kadiriyle ayrıca hesapladık. Böylece renkler dekoratif bir palete değil, yıldızların ölçülen spektrumlarına bağlı kaldı.
Sonuçta ekranda gösterilen yıldız alanı rasgele bir renk paletinden değil, ölçülmüş sıcaklık ve parlaklıklardan doğuyor. Gözlem Evi’nin ana ilkesi de burada belirginleşiyor: şiirsel bir görüntü, sayısal bir omurga.
- Motor
- Unreal Engine 5.6 · Celestial Vault (Beta; gezegen konumları VSOP87)
- Ay yüzeyi
- NASA/GSFC Scientific Visualization Studio, CGI Moon Kit — Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC · LOLA)
- Faz referansı
- NASA Science — Moon Phases · Moon Phase and Libration
- Yıldız kataloğu
- HYG 4.2 (Hipparcos · Yale Bright Star · Gliese) — CC BY-SA 4.0, David Nash / Astronomy Nexus
- Gözlemci
- Paribu Art · 40,991133° K · 29,036437° D
- Fotoğraflar
- NASA Goddard / LRO (CC BY 2.0) · H. Raab / Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.0 AT)