TeraPixel – hvězdná obloha na největší fotografii světa

0

Po stopách TeraPixelu

Z redmontského výzkumného týmu v Microsoftu vzešel unikátní projekt TeraPixel. Padesát let byly dvěma pozemními teleskopy zaznamenávány detailní fotografie hvězdné oblohy, jejichž snímky tým digitalizoval a spojil v jeden obrovský. První patří observatoři Palomar ve Spojených státech (Kalifornii), Schmidtův teleskop se nachází v Austrálii (News South Wales). Palomar pokrývá severní oblohu a asi 30 stupňů jižní, zbytek zaznamenala australská observatoř.

Virtuální návštěva Venuše

Název TeraPixel není zvolen náhodou, jedná se totiž o rozlišení kompletního obrazu. Představte si plochu o rozměrech milion krát milion pixelů, pro takový obraz potřebujete asi 50 000 Full HD televizorů. Obraz TeraPixelu ovšem není plochý, ale sférický, tedy kulatý.

Hlavním posláním celého projektu bylo ukázat nejdetailnější oblohu všem, kteří to mají daleko do hvězdárny. Ale pro orientaci určitě výborně poslouží i astronomům. Microsoft ale především otestoval masivní paralelní výpočty. Na pozadí projektu stály jejich technologie Project Trident, .NET a DryadLINQ, díky kterým mohli zpracovat tisíce fotografií. U nich pak musela být automaticky kompenzována rozdílná expozice, jas, vinětace, úroveň šumu a barevnost. Snímky byly zachyceny v modrém a červeném spektru a následně složeny v plně barevný (24b RGB) obraz.

Trident se staral o řízení toků, DryadLINQ a .NET zase dovolily programátorům vytvořit prostředí, které by počítalo efektivně. Nakonec se dílo podařilo, 512 procesorových jader zpracovalo celý projekt asi za půl dne.

Původní fotografie vs. výsledné panorama naší Mléčné dráhy, zdroj: TeraPixel

Čísla a detaily

  • Padesát let byly pořizovány snímky ze dvou observatoří, 15 let trvalo jejich skenování a ukládání
  • Surová data byla tvořena 1791 páry červených a zelených snímků, které byly skenovány v rozlišeních 23 040 × 23 040 nebo 14 000 × 14 000 pixelů.
  • Obrazy zpracoval Windows High Performance Computing cluster složený z 64 jednotek. Každá obsahovala osmijádrový Intel Xeon, 16 GB paměti a 1,7 TB diskového prostoru.
  • Kompletní barevný obraz se zpracovával pět hodin, na jeho vstup přišlo 417 GB dat (v nekomprimované podobě 4 TB), výstupní soubor má 790 GB.
  • Tři hodiny trvalo obraz poskládat do koule, něco přes čtyři hodiny se odstraňovaly nepřesnosti, aby přechody mezi snímky byly plynulé.
  • Gigabitovou linkou byl výsledný projekt (802 GB) odeslán na servery za 2,5 hodiny.

Kde prohlédnout TeraPixel

TeraPixel se ihned stal součástí virtuálního hledáčku v aplikaci WorldWide Telescope. Ta je vytvořená samotným Microsoftem ve spolupráci s NASA a k prohlížení potřebujete mít nainstalován Silverlight 3.0. K dispozici je desktopový klient pro Windows, ale se zmiňovaným pluginem si můžete vesmír prohlédnout také ve webovém prohlížeči.

Tým vědců v Microsoftu prý vesmír zkoumá už 18 let, první verze WWT jsme se dočkali v roce 2008. Aplikace pokračovala v práci zesnulého Jima Graye, který pro redmontskou firmu tvořil Skyserver. Původní WWT pokrýval hvězdnou oblohu také, ale spíš se jednalo o slepenec fotografií s minimem úprav.

Vydejte se hledat vodu na Marsu, zdroj: NASA

Zároveň s TeraPixelem byly vydány také aktualizované snímky Marsu. Rudou planetu tvoří 13 000 fotografií s vysokým rozlišením, které jsou vymodelovány na 3D povrch. Tento projekt spadá pod projekt HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), zatím je zpracováno asi jedno procentu povrchu planety, ale v nejdetailnějších záběrech. Zpracování těchto dat trval 114 procesorům asi 14 dní.

Součástí WorldWide Telescope je několik průvodců a tipů nejzajímavějších míst. Více informací a názorů astronomů naleznete na stránkách NASA a Microsoft research. Samozřejmě pouze v angličtině.

Jen pro zajímavost, největší „běžná“ fotografie má rozlišení 45 gigapixelů a zachycuje arabský Dubaj. Dvacetinásobně většímu TeraPixel se může rovnat snad jen snímek rakovinné buňky (zde) specialistů z Aperia. Nyní tak můžete porovnat krásy mikro- i makrosvěta zároveň.

Zdroj: TeraPixel

TeraPixel – hvězdná obloha na největší fotografii světa

Ohodnoťte tento článek!