Журнал «Компьютерра» №43 от 22 ноября 2005 года

ТЕХНОЛОГИИ:World: вид сверху

Сервисы Google Maps и Google Moon, а также программа Google Earth стали в последнее время самыми популярными источниками изображений земной и лунной поверхностей, снятых со спутника. Благодаря тому, что компания Google открыла API Google Maps, ее сервис стал стандартом де-факто и постепенно даже превратился в источник развлечений. (Любителям играть «в карты» рекомендую созданный для этой цели блог googlemapsmania.blogspot.com, в котором такие «фишки» и обсуждаются.)

Однако, посмотрев по сторонам, можно обнаружить несколько достойных конкурентов продукции Google. Программа World Wind (worldwind.arc.nasa.gov), родившаяся в стенах NASA, - из их числа. Надо сказать, что Агентство весьма преуспело в создании обучающих программ, которые оно не только дает скачать из Сети, но и рассылает на компактах (у самого где-то парочка таких завалялась). Кстати говоря, и дистрибутив World Wind тоже было бы неплохо распространять именно таким образом.

О программе и данных

Трепещите, дайлапщики: основной установочный файл последней версии программы (за номером 1.3.3.1) занимает 54 мегабайта. Сайт рекомендует скачать и данные из центра NaSa по изучению Земли, подборка которых называется Blue Marble и представляет собой изображение земной поверхности. Только учтите: файл этот весит около 120 мегабайт, а снимки имеют разрешение всего в полкилометра, так что от необходимости скачивать большие объемы информации из Интернета они вас не избавят. Поскольку World Wind делалась на пожертвования (призывы к филантропам до сих пор висят на каждой странице сайта с документацией на программу), разрешение у большинства изображений, увы, меньше, чем у той же Google Earth.

Вдобавок и документацию пишут сами пользователи, с помощью wiki-"движка", запущенного на сайте программы. Документацию даже не включили в дистрибутив: при выборе соответствующих пунктов меню браузер просыпается и лезет в Сеть. Впрочем, если учесть, что wiki-писательство предполагает постоянные изменения в тексте, это вполне логично и объяснимо. Да и программа рассчитана на людей, имеющих нормальное подключение к Интернету (читай - широкополосное; а я, сидя на дайлапе, чувствовал себя бедным родственником).

«Движок» World Wind позволяет просматривать красоты Земли не только сверху, но и, так сказать, в свободном полете. Разумеется, одних лишь картинок из комплекта Blue Marble для этого недостаточно, посему программа обучена качать данные из множества источников.

Один из них - подборка снимков со спутника Landsat 7 (onearth.jpl.nasa.gov), запущенного в рамках проекта LandSat Геологической службы США (landsat.usgs.gov). Они имеют разрешение до 15 метров и сделаны не только в видимом спектре, но и в других диапазонах. World Wind подгружает данные с серверов проекта и хранит их в кэше (территорию США можно изучать в разрешении до одного метра, а большинство густонаселенных районов страны - в разрешении 0,33 или 0,25 метра). Еще программа умеет работать с данными радара, установленного на спутнике «Эндевор» (проект Shuttle Radar Topography Mission), благодаря чему пользователи впервые получили возможность просматривать трехмерные изображения земной поверхности. Увы, иногда рельеф не соответствует действительности, поскольку погрешность измерений радара достигает аж 90 метров.

С сайта Scientific Visualization Studio можно скачивать ежедневно обновляемые анимированные данные о различных природных процессах и стихийных бедствиях и накладывать их на изображение земной поверхности. Наконец, с сервера www.globe.gov программа подгружает информацию о температуре, осадках, давлении и прочих «ингредиентах» атмосферной кухни. Это далеко не полный список: World Wind умеет показывать административные границы, названия населенных пунктов, планы городов, флаги стран и многое, многое другое. Кстати говоря, картинки, полученные из Landsat и Blue Marble, распространяются как «общественное достояние» («public domain»), так что с ними можно делать все, что угодно.

Вдобавок с помощью World Wind можно обозревать не только земную, но и лунную поверхность (для просмотра используется тот же программный модуль, только с другим меню). Снимки Луны были получены в 1994 году со спутника «Клементина».

Как видим, NASA и на медные деньги способно сделать конфетку, которой ближайшим конкурентам противопоставить, по большому счету, нечего (ну, не считая того самого большего разрешения снимков). Кроме того, для World Wind, как и для Google Maps, можно писать модули, добавляющие в нее отображение новых типов данных или новые возможности. Уже сейчас с сервера программы можно скачать довольно большой их набор: например, адд-оны, показывающие на карте маршрут плавания Чарльза Дарвина на «Бигле» или траектории наиболее известных ураганов. Еще можно писать скрипты на языке, являющемся подмножеством XML.

Аппаратные требования World Wind таковы: процессор с частотой 700 МГц (рекомендуется 1,4 ГГц), 128 Мбайт (лучше 256) памяти и 1 Гбайт дискового пространства (лучше три). Кроме того, нужен графический ускоритель и, разумеется, соединение с Интернетом. Программа функционирует под Windows XP, 2000 или 2003, совместимость с предыдущими версиями ОС «не гарантируется», но пока, судя по всему, поддерживается. Также для работы требуется Microsoft .Net и DirectX не ниже 9.0c.

Радость полета

В ходе установки World Wind предложит задать начальную конфигурацию с помощью «Мастера», который, впрочем, можно вызвать из меню и в дальнейшем. Для более тонкой настройки есть специальное окно (рис. 1). В нем настраиваются цвета разметки и надписей, их показ и отключение, характер вращения обозреваемой планеты и другие полезные вещи. После установки также появляется возможность, набрав в адресной строке браузера URL вида:www.worldwindgoto/world=Earth amp;-lat=64.21778 amp;lon=24.72139 amp;view=0.18390, запускать программу и переходить к точке с указанной широтой и долготой (хотя и непонятно, зачем это сделано: для этих целей, наверное, лучше ссылаться на сервер Google Maps). Чтобы там, где возможно, показывалось трехмерное изображение, используется пункт меню «View › Vertical Exaggeration», который в документации рекомендуется выставить в значение "2".

При запуске в окне программы появляется картинка, которую можно поворачивать, приближать и удалять с помощью мыши или клавиатуры (рис. 2). Создатели World Wind явно вдохновлялись внешним видом Mac OS: при наведении курсора на иконки в верху окна каждая из них подсвечивается, увеличивается и выводит надпись о своем предназначении. Правда, надписи не совсем понятны. В меню иконок вынесены наиболее употребительные функции и показ часто используемых данных, все остальное управляется через меню обычное.

Попытка увеличить картинку вызывает обращение к соответствующим интернет-серверам, откуда она и загружается. Скачанные данные хранятся в кэше, с которым, кстати, работать могут несколько копий программы, например, по локальной сети. Кое-что из данных можно загрузить в составе так называемых кэш-паков и работать, не обращаясь в Интернет.

World Wind явно рассчитана на постоянное подключение к Сети, поскольку при отсутствии соединения она его не инициализирует, а просто жалуется на «бессвязность». Проблемы для дайлапщиков возможны и во время работы: например, если при поиске населенного пункта по его названию в передаче данных случится долгий перерыв, то программа вполне может признаться, что ничего не нашла, а при повторном поиске, помигав лампочками модема, - найдет кучу вхождений.

Разумеется, первым делом я пошел смотреть себе в темечко: это святое. Пока крутил мать сыру-землю мышкой, с сервера потихоньку подгрузились населенные пункты, и я увидел названия своего и окрестных районов (даже не по-английски написанные, а латиницей, в транскрипции). Отметив сей достойный похвалы факт, я продолжал увеличивать изображение, крутя колесико мышки… О чудо!..

Как оказалось, программа, написанная в далекой Буржуиндии, за горами-лесами-морями, знает названия всех окрестных деревень. Даже те, про которые я сам забыл (проверил одну по карте - есть такая). Ошибок в родном районе нашел всего две: во-первых, одна из деревень на самом деле среднего рода, а не женского, как в World Wind; а во-вторых, никакой Верхней Ржаницы здесь нет, а возле поселка Ржаница на этом месте расположена воинская часть. Однако вторая ошибка вполне простительна: если верить отечественным гражданским картам, там вообще пионерлагерь… Google Earth, напомню, знает только о Москве и Санкт-Петербурге, так что тут первенство однозначно за World Wind.

С помощью функции Place Finder (рис. 3) можно производить поиск по названиям населенных пунктов и «перелетать» к ним кнопкой Go, выбрав даже высоту просмотра. Самая первая кнопка верхнего меню выводит Layer Manager, диалог в левой части окна программы, с помощью которого можно выбрать, какие данные отображать: каждый вид данных находится в своем «слое». Наибольшая их часть касается, естественно, Соединенных Штатов. В правом верхнем углу окна может выводиться информация о местоположении наблюдателя (широта, долгота, высота над поверхностью). Разумеется, показываются тропики и координатная сетка.

Отдельными кнопками включаются и выключаются разные виды данных из состава Landsat 7, а также административные границы, показ флагов стран, названий населенных пунктов и тому подобная информация. Еще хорошая штука - кнопка Landmark Catalog, включающая показ достопримечательностей и исторических памятников (из нашинских, правда, только Кремль). При клике на соответствующую иконку происходит переход к соответствующей словарной статье на сайте Wikipedia (а если нажать на флаг страны - вас переадресуют за ее описанием на сайт ЦРУ).

Для загрузки данных о стихийных бедствиях служит окошко Rapid Fire Modis (рис. 4), в котором выбираются эти самые бедствия и временной период, за которые их нужно показывать. Для просмотра анимированных картинок из проекта Scientific Visualization Studio есть специальный диалог (рис. 5), в котором можно выбрать сервер, тематику и конкретный «мультик» (например, «Пересыхание Аральского моря» - хорош мультик…) И, наконец, утилита Web Mapping Servers Browser (рис. 6) загружает изображения со специальных WMS-серверов. Хранятся на них фотографии Земли, сделанные из космоса, а также их последовательности, которые можно просматривать как анимацию, в динамике, накладывая на изображение земного шара.

Подводя итоги, хочу отметить вот что. В отличие от Google Earth или Maps, в случае с World Wind мы имеем дело не просто с фотографией Земли из космоса. Карту делает картой привязка к местности, нанесение населенных пунктов и прочих условных обозначений. И хотя данные о США в ней, по традиции, представлены гораздо более полно, тем не менее World Wind - все-таки в большей степени глобус, а не его фотография. Впрочем, если надо, то можно использовать параллельно с ним и Google Earth, но - исключительно из-за лучшего разрешения. По всем остальным параметрам продукт от Google уступает программе от NASA.

Широкополосный доступ в отечественных школах уже не редкость, так что, вспоминая свои уроки географии, с рулонами карт и глобусом, стоявшим на шкафу на вечном приколе, понимаю, как повезло нынешним школьникам. Впрочем, с такими наглядными пособиями географию на «пять» выучить можно в любом возрасте.

Чего и вам желаю.