Immagini davvero strabilianti
L'unione sinergica di abilità di programmazione grafica con l'amore per la scienza — in particolare per l'astronomia e l'esplorazione spaziale — hanno consentito la realizzazione di un nuovo e potentissimo software di visualizzazione in 3D che offre alla comunità scientifica a accademica la possibilità di trasformare radicalmente il modo in cui il pubblico vede l'universo. Scritto da Chris Laurel prima del suo arrivo in NVIDIA, il programma Celestia è eseguibile su qualsiasi computer con sistema PC, Linux o Macintosh ed è ottimizzato per offrire una qualità dell'immagine davvero sbalorditiva con soluzioni grafiche NVIDIA Quadro® e NVIDIA GeForce™.

Celestia è un programma di astronomia open-source che visualizza immagini ad alta risoluzione come la fotografia di Marte qui sopra. Celestia visualizza queste immagini sfruttando le accelerazioni NVIDIA per le texture ad alta risoluzione e il bump mapping. Il bump mapping è particolarmente evidente quando si guardano le nitide rappresentazioni delle grandi montagne vicino al margine dell'emisfero soleggiato di Marte. La più grande di queste montagne è Olympus Mons — una cima di altezza tripla rispetto al Monte Everest e anche il vulcano di maggiori dimensioni del sistema solare.

Chiunque può ottenere Celestia, gratuitamente, dal sito Web NVIDIA. Celestia permette di accedere ai cataloghi di stelle e galassie e alle librerie di immagini della NASA e consente di “volare” virtualmente all'interno dell'universo.

Una nuova prospettiva
Forse Chris avrebbe dovuto fare l'astronauta. Infatti, ha sempre amato l'astronomia ed è sempre stato affascinato dall'esplorazione dell'universo. Fortunatamente per la comunità scientifica, ha però deciso di perseguire una carriera come sviluppatore di software, specificamente nell'area della grafica 3D e come collaboratore di NVIDIA.

Oggi, i risultati del lavoro di Chris stanno ricevendo il plauso della NASA, degli educatori e degli studenti — insomma, di tutte le persone che hanno utilizzato e portato il proprio contributo al programma Celestia di Chris e di tutti colori che grazie all'applicazione hanno potuto "viaggiare" nello spazio interstellare. Il programma rappresenta un importante passo avanti rispetto ai precedenti software per planetari, le cui visuali in 2D limitate alla prospettiva terrestre vincolavano la visione a sale appositamente attrezzate.

“Il programma Celestia suscita un vasto interesse — dagli alunni delle elementari sino ai migliori tecnici e scienziati della NASA", spiega Alan Federman, ingegnere capo di NASA Ames Research Center. "Grazie alla possibilità di trasferire immagini ad altissima risoluzione dai server di fascia alta ad hardware conveniente e diffusissimo, NVIDIA offre questa capacità a tutte le aule e le abitazioni". Celestia è un risultato di programmazione davvero straordinario — offre a tutti una finestra sul nostro universo.”

Parte dell'obiettivo della NASA è proprio quello di rendere facilmente disponibili al pubblico i dati delle missioni spaziali. La NASA cerca anche di interessare gli alunni allo studio delle scienze. L'agenzia supporta attivamente gli insegnanti e collabora con loro per sviluppare tecniche e strumenti per attirare e conservare l'attenzione degli studenti. Federman afferma: “una parte importantissima della missione della NASA è proprio quella di offrire una valida fonte di ispirazione alla prossima generazione di esploratori. Per ottenere questo scopo, intendiamo offrire agli insegnanti strumenti in grado di convincere i loro alunni ad applicarsi con successo nelle abilità STIM — scienze, tecnologia, ingegneria e matematica. Celestia è uno strumento prezioso per entusiasmare ed istruire i giovani degli Stati Uniti e di tutto il mondo.”

Celestia rimane la passione di Chris, che ci lavora ancora nel suo tempo libero. Altri sviluppatori, inclusa la NASA stessa, offrono contributi al programma, che è cresciuto sino a raggiungere 100.000 righe di codice. Federman riassume: “Celestia è già un grande successo fra gli insegnanti e gli studenti, e noi riteniamo che anche i centri tecnologici e i musei costituiscano sedi ideali per Celestia. Alla NASA abbiamo moltissime idee per espandere l'uso di Celestia. In futuro, prevediamo di distribuire occhiali 3D per rendere ancora più incredibile l'esperienza visiva. Il programma Celestia ha il potenziale necessario a cambiare davvero le cose in modo positivo e significativo.”

Il vostro biglietto per lo spazio esterno
Il programma Celestia di Chris Laurel, già scaricato più di tre milioni di volte, funge da potente portale per un numero crescente di knowledge base dedicate allo spazio e al sistema solare. Questo potente strumento si avvale della straordinaria grafica NVIDIA per fare in modo che gli utenti possano esplorare visivamente enormi serie di dati, ad inclusione di cataloghi stellari e di galassie e raccolte di dati immagine ricavati da navi spaziali interplanetarie. Dai desktop ai PC mobili, gli utenti hanno tutta la flessibilità necessaria a visualizzare le informazioni in modi molto diversi tra loro:

Regolazione del parametro temporale: dimenticate il presente e usate Celestia per dare un'occhiata ad avvenimenti futuri, come ad esempio l'ultima tappa del viaggio

della sonda Cassini verso Saturno! Tutti gli utenti di Celestia possono seguire il viaggio della nave spaziale della NASA verso l'orbita di Saturno, terminato il primo di luglio 2004. Nel gennaio del 2005, Cassini sgancerà la sonda Huygens per l'atterraggio sulla luna di Saturno, Titano, e ci offrirà la prima panoramica di questo satellite, che si prevede ricco di mari di etano liquido.

Ma il programma consente anche di viaggiare nel passato, per rivedere i primi avvenimenti astronomici documentati, per esempio l'eclissi solare menzionata nel dramma di Shakespeare, Re Lear. (Si ritiene che Shakespeare si riferisse all'eclissi solare del 2 di ottobre del 1605, quando i residenti di Londra poterono vedere la luna oscurare il 90 percento del sole).

Ma si possono anche effettuare scansioni dinamiche sui dati: volate nello spazio profondo seguendo le traiettorie di navi spaziali del passato o attualmente in missione.

Ispezionate la Terra o uno degli altri pianeti, il sole, galassie distanti, e altri corpi celesti: ingrandite sino a vedere da vicino la superficie dei pianeti, oppure visualizzate modelli 3D dettagliatissimi delle navi spaziali lanciate dalla NASA e da altre organizzazioni del nostro pianeta.

Nessun altro strumento di visualizzazione offre un metodo così potente per visualizzare il nostro universo. La combinazione della piattaforma PC con soluzioni grafiche NVIDIA rende questa la soluzione estremamente accessibile al pubblico. Gli insegnanti si avvalgono di Celestia per interessare gli studenti e appassionarli alla scienza, mentre gli scienziati della NASA e di altre organizzazioni di ricerca sfruttano a fondo il vantaggio offerto da Celestia per fornire un accesso realistico ai loro dati spaziali. Inoltre, gli utenti ordinari utilizzano Celestia per vedere lo spazio, incluse le nuovissime immagini di Marte inviate da Mars Global Surveyor, attualmente in orbita attorno al pianeta rosso. Chiunque può ottenere il programma Celestia e il suo codice sorgente, gratuitamente, dal sito Web NVIDIA. Il programma è stato scritto in modo da essere il più possibile aperto e flessibile e Chris spera che questo semplificherà altre innovazioni nell'ambito delle soluzioni di visualizzazione. “Oggi, la NASA è tra le organizzazioni che supportano più entusiasticamente Celestia”, ha dichiarato Patrick Hogan, direttore del NASA Learning Technology Project.

Quando Chris ha iniziato lo sviluppo di Celestia, ha appreso una grande quantità di nozioni sulle soluzioni grafiche per desktop. Chris è rimasto conquistato dall'affidabilità delle soluzioni NVIDIA e dall'efficienza dei loro driver. Chris commenta: “gli altri driver OpenGL avevano troppi bug perché li prendessi in considerazione. I prodotti NVIDIA mi hanno permesso di utilizzare un solo driver per tutte le schede grafiche e il loro software era di un'affidabilità totale. A un certo punto dello sviluppo, ho scoperto un bug nel driver NVIDIA. Ho contattato il servizio apposito e nel giro di tre giorni mi è stata fornita una soluzione.”

Chris was so impressed with the superior performance of NVIDIA hardware and the reliability of the NVIDIA software that he interviewed for a position at NVIDIA. As he explains, “I wanted to work at the best company for 3D graphics. It was great to interact with NVIDIA when creating Celestia, and now I get to be involved in the development of the platforms that will support next-generation Celestia capabilities.”

Chris è rimasto così favorevolmente impressionato dalle eccezionali prestazioni dell'hardware NVIDIA e dall'affidabilità del suo software che ha deciso di entrare a far parte della società. Come ci spiega: “volevo far parte della migliore azienda nel campo della grafica 3D. È stato davvero fantastico interagire con NVIDIA durante la creazione di Celestia e ora posso far parte a pieno titolo del team di sviluppo delle piattaforme che supporteranno la prossima generazione funzionale di Celestia.”

Download Celestia (10MB .exe)