Mond und Sterne

Also, wenn Sonne, Mond und Sterne Dein größtes Problem im LokSim sind, dann nehm ich gerne mal Nachhilfe bei Dir... Stimmt schon, im LokSim scheint der Mond 4x pro Nacht um die Erde zu kreisen. Aber wie gesagt, wenn das alles ist...

103

Hallo,

Rat habe ich da leider keinen, nur Bedenken weil:

Für eine realistische Darstellung müssten wir uns ja
für Loksim auch noch mit Astrophysik beschäftigen und
ggf. Prof. Harald Lesch konsultieren.

Wenn der (oder jemand anderer mit entsprechender Kompetenz)
dann die Grundlagen lieferte, könnte man inAbhängigkeit von der Jahres- und Tageszeit (Fahrplan), Gauss-Krüger Koordinaten (Streckendatei)
und dem Sichtwinkel des Tf (Führerstand)
eine optimale Simulation hinbekommen.

Also: Lage der Mondsichel, Vollmond, Neumond, Sonnenfinsternis, Sternenbilder usw.

Das wird ganz, ganz schwer (ist aber nur meine Vermutung).

Gruß
AlfredW

Hallo Alfred,

für die Geschwindigkeiten, über die wir hier sprechen, ist es nicht nötig, die Relativitätstheorie heranzuziehen. In der LokSim-Welt reichen Galileo und Newton völlig aus. Das sind Grenzwerte der allgemeineren Abstraktionen. Aber, klar, mit ganz viel Schub, der eine Lok auf 9/10 der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, werden die relativistischen Effekte immer bedeutender.

CP

Hallo,

und sie bewegt sich doch!
(die Erde).
Gruß
AlfredW

P.S:
Und ich werde nicht widerrufen, selbst wenn ich auf das Loksim-Schafott
gehen muss.

Ich weiß ja nicht, wie der Himmel im Loksim gecoded ist, aber letztlich gibt es ne recht einfache Lösung, wenn man es denn unbedingt braucht. Der Ausgangspunkt dafür ist, den Blickwinkel am Startpunkt der Strecke mit den Richtungsänderungen der Fahrt zu verrechnen. Also:

<klugsch>
(1) φ_aktuell = φ(t₀) + φ(t)

φ_aktuell ist dann der aktuelle Winkel. Da sich Steigungen und Gefälle bei einer Lok-Simulation in vernachlässigbaren Grenzen halten, braucht es zur Projektion keine sphärischen Koordinaten, es reichen Zylinderkoordinaten.

Man stelle sich einfach vor, dass "ganz weit weg" die Loksim-Welt von einer Wand umgeben ist, die auf dem Rand eines "ganz großen" Kreises steht. Und der Mittelpunkt des Kreises ist immer der Führerstand vom Tfz.

Was dazu nötig ist, ist ein Mond-/Sternenhimmel, der breit genug ist, dass man mit ihm die besagte "Wand" tapezieren kann. Näherungsweise kann man den Kreis auch als n-Eck betrachten und einfach ausprobieren, wie breit die Tapetenbahnen sein müssen, damit man die "Kanten" nicht sieht. Wenn Gauß-Krüger-Koordinaten die Grundlage bilden, bieten sich 120-Ecke an (120 ∙ 3° = 360°). 120-Ecke lassen sich freilich ohne Relativierung des bisher Gesagten als Kreise ansehen.

Kartesische Koordinaten transformieren in Zylinderkoordinaten mittels dieser 2 Gleichungen:

(2) r = √(x² + y²)
(3a) φ = +arccos(x/r) für y ≥ 0
(3b) φ = -arccos(x/r) für y < 0

Die dritte Zylinderkoordinate h entspricht dem kartesischen z, da jedoch r >> z, darf h = 0 angenommen werden.

Bei einer Auflösung von 1280 x 960 und einem Führerstands-Blickwinkel von 21° ergeben sich 7 3° breite "Tapetenbahnen", die also eine Auflösung von 182 x 960 Pixeln hätten. Davon braucht es 120 Stück. Das ergibt eine Gesamtbreite der nebeneinander geklebten "Tapetenbahnen" von 21.840 Pixeln. Die gesamte Datei hätte also 19 Megapixel. Mit entsprechend geringer Farbtiefe (16 Farben sollten reichen, also 4 Bit) und ordentlicher Kompression sollte sich das auf ein paarhundert KBytes reduzieren lassen.
</klugsch>

<extraklugsch>
Das Hin und Her zwischen Gauß-Krüger-Koordinaten und kartesischen lässt sich über differenzierbare Mannigfaltigkeiten realisieren.
</extraklugsch>

103

Och, der Rechenaufwand wäre auf nem i9-QuadCore erträglich