宇宙整体建模
在本文中,我想探讨一下可能存在的最大的事物,整个宇宙。至少,这是我在此介绍的软件包 Celestia 所宣称的。不过说真的,Celestia 是一款非常出色的天文模拟器,类似于 Stellarium 等其他软件包。Celestia 完全开源,并根据 GPL 许可协议获得许可。
如果您的首选发行版的软件包管理系统中没有 Celestia,您始终可以从 Celestia 的网站获取最新的稳定版本,以可安装的二进制软件包形式提供。如果您真的需要绝对最新的版本,可以从 GitHub 存储库中获取。二进制文件也适用于 Windows 和 Mac OS X,以防您需要在计算的黑暗面旅行。
一旦您安装了 Celestia,启动它会提供从太空观察地球的视角。

图 1. Celestia 以地球的 3D 视图开始您的太空探索。
您首先被置于一个跟踪地球在太空移动的轨道上。这是必要的,因为 Celestia 实际上是一个实时模拟。如果您位于太空中的固定位置,那么您正在观察的任何物体都会很快离开您的视野。您可以通过按空格键暂停模拟。一旦您正在跟踪一个物体,您可以通过单击鼠标左键并左右或上下拖动来旋转您的视图。
如果您对观察中心物体更感兴趣,您可以单击鼠标右键,然后拖动将使您围绕物体移动,从而让您看到物体的细节。您可以使用鼠标滚轮放大或缩小。所有这些导航操作也都有键盘快捷键,适用于那些喜欢使用键盘而不是鼠标的人。
但是,您如何选择您要居中对齐的物体呢?最简单的选择是单击“导航→太阳系浏览器”菜单项,弹出一个选择窗口。

图 2. 您可以使用太阳系浏览器选择要在太阳系内居中对齐的物体。
在这里,您可以从行星、卫星、小行星和其他太阳系物体中选择,这些物体在 Celestia 中默认可用(我稍后将解释如何添加更多项目)。
如果您正在查看太阳系以外的项目,您可以单击“导航→恒星浏览器”菜单项打开一个新窗口。

图 3. 您可以通过打开恒星浏览器窗口查看太阳系以外的物体。
在这里,您可以从标准库中提供的大量恒星中进行选择。如果您想前往特定物体或特定位置,请单击“导航→前往物体”菜单项,打开一个输入对话框,您可以在其中输入您想去的位置的详细信息。

图 4. 您可以前往宇宙中的特定位置。
到目前为止,所有可供查看的物体都随 Celestia 的标准安装一起提供。但是,Celestia 还包括向目录添加额外项目的功能。您可以将这些额外物体的对象文件添加到 Celestia 安装位置的 extras 子目录中。
Celestia Motherlode 网站上托管了几个可用的物体。这些是 zip 文件,其中包含如果您想将该物体包含在您的 Celestia 安装中所需的一切。您还可以创建自己的额外物体,并将它们上传到 Celestia Motherlode 网站,以便与其他用户分享。
您主要通过文本文件与 Celestia 交互。您可以通过编辑 start.cel 和 celestia.cfg 文件来定义它在启动时的行为。这些文件都有很好的注释,因此您应该能够相对容易地调整 Celestia 的行为方式。
这种交互扩展到能够编写 Celestia 脚本,如果您想使用它来创建天体的导览以展示给其他人,这将非常方便。这些脚本是文本文件,文件名以 .celx 结尾。有一个完整的脚本语言,允许您控制 Celestia 的大多数方面。
一旦您准备好某个视图,有几种方法可以与他人分享。如果您单击“文件→捕获图像”,将弹出一个窗口,您可以在其中将当前渲染的视图保存为 JPEG 或 PNG 图像文件。单击“文件→捕获电影”将打开一个窗口,您可以在其中录制屏幕上当时正在发生的视频文件。您还可以选择要使用的压缩方案,或将其保留为原始视频。

图 5. 您可以选择从 Celestia 录制视频时要使用的视频压缩方案。
如果您想与可能没有安装 Celestia 的人分享宇宙之旅,这将非常方便。但是,除了分享图像或视频,您还可以分享一种称为 Celestia URL(或 Cel: URL)的东西。此 URL 包括渲染视图的详细信息,但是当您分享它时,另一个人需要安装 Celestia。需要注意的是,Celestia 的版本之间存在一些不兼容性,因此如果您遇到任何问题,可能需要与对方协调。
Celestia 应该成为您天文工具包的一个很好的补充。如果您想与学生分享一些东西,它编写视图脚本的能力特别有用。另请参阅 Celestia Wikibook 以获取更多信息。