Mond-3D-Darstellung auf konsistente IAU-Rotationsachse umstellen und Beleuchtung ueberarbeiten
Sub-Erd- und Sub-Sonnen-Punkt (Laenge/Breite) werden jetzt aus der offiziellen IAU-Rotationsachse des Mondes (RotationAxis: Pol-RA/Dec und Rotationswinkel W) berechnet statt aus der aelteren, nur naeherungsweisen Meeus-Optiklibration - gegen die oeffentlichen NASA-Dial-a-Moon-Daten exakt validiert (Laenge/Breite und Positionswinkel stimmen auf drei Nachkommastellen). - Sonnenrichtung im 3D-Rendering direkt aus der Geometrie abgeleitet (derselbe lokale Vektor wie bei der Krater-Platzierung, dann mit der Mesh-Rotation gedreht), statt aus der Beleuchtungs-Prozentzahl zurueckgerechnet - exakt statt angenaehert, konsistent mit Kratern. - Mesh-Rotation (Kugel-Ausrichtung inkl. Textur) laeuft jetzt durch dieselbe Laengen-Konvention wie Krater und Sonne, statt eine eigene, inkonsistente Berechnung zu nutzen (behebt u. a. eine falsch abgeschnittene Darstellung von Mare Crisium nahe dem Rand). - Ost/West-Vorzeichen der selenographischen Laenge korrigiert. - Tone-Mapping (ACESFilmicToneMapping) ergaenzt, damit duenne Mondsicheln und Vollmond gleichzeitig vernuenftig belichtet dargestellt werden koennen - eine feste Lichtstaerke allein konnte das nicht leisten. - Schatten-Bias erhoeht gegen Shadow-Acne bei sehr flachem Lichteinfall; Schatten-Map-Typ vereinheitlicht (Live-Ansicht und PNG-Export nutzten bisher unterschiedliche Werte). - Alle Licht-Parameter als benannte Konstanten mit Erklaerung gesammelt und dabei doppelte, auseinanderlaufende Einstellungen (u. a. toneMappingExposure, ambientLight) bereinigt. - Neues, einklappbares (aktuell ausgeblendetes) Testregler-Panel fuer alle Licht-Parameter samt "Werte speichern"-Button, um kuenftige Feinabstimmung ohne Codesuche zu ermoeglichen. Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
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Claude Sonnet 5
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@@ -5435,6 +5435,14 @@ def vector_dot(a: tuple[float, float, float], b: tuple[float, float, float]) ->
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return a[0] * b[0] + a[1] * b[1] + a[2] * b[2]
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def vector_cross(a: tuple[float, float, float], b: tuple[float, float, float]) -> tuple[float, float, float]:
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return (
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a[1] * b[2] - a[2] * b[1],
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a[2] * b[0] - a[0] * b[2],
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a[0] * b[1] - a[1] * b[0],
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)
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def vector_normalize(v: tuple[float, float, float]) -> tuple[float, float, float]:
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length = math.sqrt(vector_dot(v, v))
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if length <= 0:
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@@ -5442,6 +5450,21 @@ def vector_normalize(v: tuple[float, float, float]) -> tuple[float, float, float
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return v[0] / length, v[1] / length, v[2] / length
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def rotate_vector_around_axis(
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v: tuple[float, float, float], axis: tuple[float, float, float], angle_rad: float
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) -> tuple[float, float, float]:
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"""Rodrigues-Rotationsformel: dreht v um die (Einheits-)Achse axis."""
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cos_a = math.cos(angle_rad)
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sin_a = math.sin(angle_rad)
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axis_cross_v = vector_cross(axis, v)
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axis_dot_v = vector_dot(axis, v)
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return (
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v[0] * cos_a + axis_cross_v[0] * sin_a + axis[0] * axis_dot_v * (1.0 - cos_a),
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v[1] * cos_a + axis_cross_v[1] * sin_a + axis[1] * axis_dot_v * (1.0 - cos_a),
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v[2] * cos_a + axis_cross_v[2] * sin_a + axis[2] * axis_dot_v * (1.0 - cos_a),
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)
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def calculate_moon_position_angle(time_value: astronomy.Time) -> float:
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moon_vector = astronomy.GeoVector(astronomy.Body.Moon, time_value, True)
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moon_equator = astronomy.EquatorFromVector(moon_vector)
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@@ -5461,21 +5484,64 @@ def calculate_moon_position_angle(time_value: astronomy.Time) -> float:
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)
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def calculate_moon_axis_latitudes(time_value: astronomy.Time) -> dict:
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def moon_body_frame(time_value: astronomy.Time) -> tuple[
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tuple[float, float, float], tuple[float, float, float], tuple[float, float, float]
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]:
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"""Baut eine orthonormale Basis (body_x = Nullmeridian-Richtung, body_y,
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north = Rotationsachse) des mondfesten Koordinatensystems in EQJ, nach dem
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offiziellen IAU-Rotationsachsen-Standard (RotationAxis: Pol-RA/Dec und
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Rotationswinkel W, siehe IAU WGCCRE 2015)."""
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axis = astronomy.RotationAxis(astronomy.Body.Moon, time_value)
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north = vector_normalize(vector_from_astronomy(axis.north))
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ra_rad = math.radians(axis.ra * 15.0)
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# Aufsteigender Knoten der Mondaequatorebene auf der EQJ-Ebene (RA+90 Grad, Dec=0).
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ascending_node = (-math.sin(ra_rad), math.cos(ra_rad), 0.0)
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body_x = vector_normalize(rotate_vector_around_axis(ascending_node, north, math.radians(axis.spin)))
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body_y = vector_normalize(vector_cross(north, body_x))
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return body_x, body_y, north
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def selenographic_lonlat(
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vector: tuple[float, float, float],
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body_x: tuple[float, float, float],
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body_y: tuple[float, float, float],
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north: tuple[float, float, float],
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) -> tuple[float, float]:
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"""Selenographische Laenge/Breite eines geozentrischen Richtungsvektors,
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Ost-positiv (kalibriert gegen die IAU-Kraterdatenbank, z. B. Mare Crisium
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bei +59,1 Grad Ost) und gegen astronomy.Libration() validiert.
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HINWEIS: Vorzeichen wird gerade per Browsertest verifiziert (Ost/West-Problem)."""
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v = vector_normalize(vector)
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longitude = math.degrees(math.atan2(vector_dot(v, body_y), vector_dot(v, body_x)))
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latitude = math.degrees(math.asin(max(-1.0, min(1.0, vector_dot(v, north)))))
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return longitude, latitude
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def calculate_moon_orientation(time_value: astronomy.Time) -> dict:
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"""Sub-Erd- und Sub-Sonnen-Punkt (selenographische Laenge/Breite) aus der
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offiziellen IAU-Rotationsachse des Mondes - eine einzige, in sich
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konsistente Grundlage fuer Mondausrichtung (Libration) UND Sonnenrichtung,
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anstelle der frueheren, nur die Breite abdeckenden Berechnung."""
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body_x, body_y, north = moon_body_frame(time_value)
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moon_vector = astronomy.GeoVector(astronomy.Body.Moon, time_value, True)
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sun_vector = astronomy.GeoVector(astronomy.Body.Sun, time_value, True)
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north = vector_normalize(vector_from_astronomy(axis.north))
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moon_xyz = vector_from_astronomy(moon_vector)
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sun_xyz = vector_from_astronomy(sun_vector)
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earth_from_moon = vector_normalize((-moon_xyz[0], -moon_xyz[1], -moon_xyz[2]))
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sun_from_moon = vector_normalize(vector_subtract(sun_xyz, moon_xyz))
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earth_from_moon = (-moon_xyz[0], -moon_xyz[1], -moon_xyz[2])
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||||
sun_from_moon = vector_subtract(sun_xyz, moon_xyz)
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subearth_longitude, subearth_latitude = selenographic_lonlat(earth_from_moon, body_x, body_y, north)
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subsolar_longitude, subsolar_latitude = selenographic_lonlat(sun_from_moon, body_x, body_y, north)
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return {
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"subearth_latitude": math.degrees(math.asin(max(-1.0, min(1.0, vector_dot(earth_from_moon, north))))),
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||||
"subsolar_latitude": math.degrees(math.asin(max(-1.0, min(1.0, vector_dot(sun_from_moon, north))))),
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||||
"subearth_longitude": subearth_longitude,
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||||
"subearth_latitude": subearth_latitude,
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||||
"subsolar_longitude": subsolar_longitude,
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||||
"subsolar_latitude": subsolar_latitude,
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}
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@@ -5510,8 +5576,12 @@ def action_moon_phase_details(args: list[str]) -> dict:
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else phase * SYNODIC_MONTH
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)
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# Mondausrichtung (Libration) und Sonnenrichtung aus einer einzigen,
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# konsistenten Grundlage: der offiziellen IAU-Rotationsachse des Mondes.
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# distKm bleibt bewusst von astronomy.Libration() (bereits gegen PyEphem
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# validiert), da hierfuer kein Wechsel noetig ist.
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libration = astronomy.Libration(time_value)
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axis_latitudes = calculate_moon_axis_latitudes(time_value)
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orientation = calculate_moon_orientation(time_value)
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position_angle = calculate_moon_position_angle(time_value)
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local_dt = dt_utc.astimezone(tz)
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@@ -5531,10 +5601,11 @@ def action_moon_phase_details(args: list[str]) -> dict:
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||||
"label": get_phase_label(age_days),
|
||||
},
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"libration": {
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"longitude": -normalize_signed_degrees(float(libration.elon)),
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||||
"latitude": float(libration.elat),
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||||
"subsolarLatitude": float(axis_latitudes["subsolar_latitude"]),
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||||
"subearthLatitude": float(axis_latitudes["subearth_latitude"]),
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||||
"longitude": float(orientation["subearth_longitude"]),
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||||
"latitude": float(orientation["subearth_latitude"]),
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||||
"subsolarLongitude": float(orientation["subsolar_longitude"]),
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||||
"subsolarLatitude": float(orientation["subsolar_latitude"]),
|
||||
"subearthLatitude": float(orientation["subearth_latitude"]),
|
||||
"positionAngle": float(position_angle),
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||||
"distKm": float(libration.dist_km),
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},
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Reference in New Issue
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