Космический симулятор SpaceEngine

[SpaceEngineer]

Предлагаю к вниманию программу-симулятор вселенной собственной разработки SpaceEngine.

Официальный сайт и форум
Купить и скачать на Стиме

SpaceEngine представляет собой что-то среднее между планетарием и игрой, ближайший аналог - Celestia. Программа позволяет осуществлять полёты по почти не ограниченной Вселенной с фотореалистичной 3D графикой. Есть как известные объекты (Солнечная Система, каталог звёзд HIPPARCOS, каталог внесолнечных планет, каталоги звёздных скоплений, планетарных туманностей, каталог галактик NGC/IC), так и генерируемые на ходу (процедурные). Т.е. например в нашей галактике вдали от Солнца и во всех других галактиках генерируются звёзды, а у звёзд - планеты. Процедурная генерация означает, что в любой момент можно вернуться к ранее исследованным объектам, и они вновь сгенерируются точно так же. Можно поделиться координатами с другом, и он на своём компьютере увидит точно ту же сцену. Всё основано на астрофизике, всё реалистично - расстояния, размеры, массы, статистика звёзд и галактик, структура планетных систем, условия на поверхности планет и т.д. Поверхность планет представлена 3D рельефом с адаптивной детализацией, текстуры и рельеф также генерируются процедурно, а для планет Солнечной системы - на основе реальных карт, взятыми с сайтов НАСА и USGS. Можно дополнительно скачать 45 гигабайт текстур, чтобы поднять детализацию на самых изученных телах (планеты земной группы и Луна) до 150-300 метров на пиксель.



Основные возможности SpaceEngine на 20.07.2021 (версия 0.990):

• Представлены все основные типы космических объектов: галактики, туманности, звёзды и звёздные скопления, планеты и луны, кометы и астероиды, чёрные дыры, нейтронные звёзды, белые карлики, аккреционные диски и пр.
• Известные объекты представлены каталогами: галактики (NGC/IC), звёзды (HIPPARCOS), звёздные скопления, туманности, планеты (Солнечная Система и экзопланеты, каталог регулярно обновляется).
• В неисследованных областях происходит процедурная генерация объектов: галактики, звёзды, скопления, туманности, планетные системы, текстуры и рельеф на планетах.
• Движения наблюдателя ничем не ограничены. Переход между любыми телами, любыми масштабами происходит непрерывно. Свободный полёт осуществляется как в играх (клавишами WASD). Автоматическая привязка наблюдателя к движущемуся объекту и автоматический выбор оптимальной скорости полёта.
• Удобная навигация: достаточно выбрать объект и нажать 'G', чтобы автоматически перелететь к нему. Выбор объекта возможен многими способами: просто кликом по нему мышкой, поиском в базе данных, поиском по параметрам в заданном радиусе, либо используя масштабируемую карту окрестностей или интерактивный "браузер планетной системы".
• Движения планет по орбитам просчитываются в реальном времени, возможно ускорение, замедление и инверсия течения времени, установка любой произвольной даты в пределах 100 тысяч лет.
• Встроенная энциклопедия с описаниями многих известных объектов и возможностью расширения пользователем. Возможность давать имена и описания для всех объектов, в том числе процедурных. Возможно сохранение понравившихся локаций, есть история полёта (журнал автопилота).
• Встроенные интерактивные уроки, обучающие пользоваться программой. Можно таким же образом реализовать интерактивные туры по Солнечной системе и Галактике.
• Отображение орбит планет, созвездий, векторов скорости и вращения, имён ярких объектов, координатных сеток и пр.
• Фотореалистичная (насколько возможно) графика: объёмные галактики и туманности, рельеф поверхности планет с детализацией вплоть до песчинок, реалистичная модель освещения планетной поверхности и атмосферы, физически-корректное отображение чёрных дыр (стационарный наблюдатель в метрике Шварцшильда, аккреционный диск), камни в кольцах планет.
• Управляемые космические корабли с реалистичной механикой атмосферного, орбитального и межпланетного полёта, физика варп-двигателя Алькубьерре для межзвёздного полёта.
• Поддержка различных 3D режимов и дисплеев, шлемов виртуальной реальности (Oculus Rift, HTC Vive и др.), проекции "рыбий глаз" для планетариев.
• Локализация на 20+ языков с возможностью добавления новых.
• Возможность создания дополнений: каталоги астрономических объектов, модели, текстуры.

Системные требования

Минимальные:
CPU        4 ядра, 2 ГГц
RAM        4 Гб
Video      NVidia или AMD/ATI с 2 Гб памяти

Рекомендуемые:
CPU        6-8 ядер, 3 ГГц
RAM        8-16 Гб
Video      NVidia или AMD/ATI с 6 Гб памяти

Системные требования довольно высокие, потому что используются современные технологии 3D графики. В частности, процедурная генерация текстур для планет осуществляется полностью на видеокарте с использованием специальных шейдеров. Поэтому главное условие работоспособности программы - наличие выделенной "игровой" видеокарты.

Расширяемость

Программа имеет возможность лёгкого добавления новых каталогов, моделей, текстур, или модификации старых без перезаписи файлов. Почти все ресурсы (кроме текстур и некоторых моделей) - человеко-читаемые текстовые файлы (скрипты). Текстуры - в распространённых форматах (jpeg, png, tga, tiff, dds). Модели (.obj) требуются только для кораблей, планеты, астероиды, галактики и туманности создаются на основе текстур и скриптов.

Подробные руководства по моддингу

Видео можно посмотреть на ютубе, огромное количество по запросу Space Engine.

Много скриншотов под спойлером:

(кликните для показа/скрытия)

[SpaceEngineer]

Можно, я буду постепенно переходить на рендер объёмов реймарчингом. Тем более что в космосе почти всё - объёмы. Непрозрачные там только твёрдые планеты/астероиды.

[SpaceEngineer]

Патч 0.9.8.0e - добавлена поддержка эфемерид DE436 и других. Теперь положение планет и основных спутников Солнечной системы совпадает с реальным, можно наблюдать реальные затмения.

Скачать

PS: не понял, возможность редактировать свои старые посты теперь отключена? И как теперь обновить шапку темы?

[Проходящий Кот]

Через модераторов....

[vsf]

Давно наблюдаю за этой темой и рад, что у уважаемого SpaceEngineer дела успешно движутся. К примеру, сильно удивился каким "гламурным" стал дизайн сайта проекта.

Захотелось поставить приложение-виртуальный планетарий у себя на компьютере. Скачал, запустил, но дальше черного экрана с музыкой ничего не пошло. В чем может быть проблема? По минимальным требованиям вроде всё подходит (частота процессора больше 2 ГГц, ОС семерка домашняя).

Сам лично как-то чаще всего пользовался Редшифтом. Как увидел в студенческие годы этот чудесный продукт, так и привычка появилась к нему. Поэтому решил поинтересоваться в чем преимущество SpaceEngine перед Редшифтом для пользователя?

Насколько я понимаю главные отличия в чем:

1) Редшифт коммерческий, зарабатывает с продаж готового продукта, а SpaceEngine развивается за счет народных средств (предоплаты). Трудности первого пути пиратство, трудности второго пути в том, что не всегда получается собрать нужные средства.

2) Редшифт - это больше чистый планетарий, в то время как SpaceEngine больше виртуальный симулятор (виртуальные полеты). То есть Редшифт больше для практического использования, в то время как SpaceEngine больше для эмоционального наслаждения.

Может конечно я ошибаюсь в этих сравнениях, рад услышать другое мнение.

И ещё вопрос: как много данных об отдельных звездах отображается в SpaceEngine по сравнению с Редшифтом? Так как Редшифт 7 у меня была возможность попробовать, то могу привести скрины из него по близкой звезде 61 Девы:







Как видно из этих скринов детальных данных по звезде довольно много, однако полностью отсутствуют сведения о наличии у этой звезды планетной системы, состоящей как минимум из 3 планет, а также её лучевой скорости. Как с этим дело обстоит в SpaceEngine?

Ещё вспоминается, чтобы раньше на сайте собирались деньги на превращение SpaceEngine в межзвездную стратегию? Эта идея была заброшена или нет?

Заранее спасибо за ответы.

[SpaceEngineer]

Давно наблюдаю за этой темой и рад, что у уважаемого SpaceEngineer дела успешно движутся. К примеру, сильно удивился каким "гламурным" стал дизайн сайта проекта.

Да, дела идут хорошо, хотя и очень медленно из-за ограниченных ресурсов (разработкой занимаюсь я один, ещё один человек помогает с различными шейдерами).

Захотелось поставить приложение-виртуальный планетарий у себя на компьютере. Скачал, запустил, но дальше черного экрана с музыкой ничего не пошло. В чем может быть проблема? По минимальным требованиям вроде всё подходит (частота процессора больше 2 ГГц, ОС семерка домашняя).

А какая видеокарта? SpaceEngine больше похож на компьютерную игру, чем на научный инструмент. В нём используется много современных приёмов рендеринга 3D, все технологии из игровой индустрии. Само название проекта означает "космический движок" (3D движок для рендера космоса). Поэтому видеоркарта - это самое главное, что ему нужно, отнюдь не процессор. Для нормальной работы нужна дискретная Nvidia или AMD c не менее 2 ГБ видеопамяти.

Сам лично как-то чаще всего пользовался Редшифтом. Как увидел в студенческие годы этот чудесный продукт, так и привычка появилась к нему. Поэтому решил поинтересоваться в чем преимущество SpaceEngine перед Редшифтом для пользователя?

Насколько я понимаю главные отличия в чем:

1) Редшифт коммерческий, зарабатывает с продаж готового продукта, а SpaceEngine развивается за счет народных средств (предоплаты). Трудности первого пути пиратство, трудности второго пути в том, что не всегда получается собрать нужные средства.

2) Редшифт - это больше чистый планетарий, в то время как SpaceEngine больше виртуальный симулятор (виртуальные полеты). То есть Редшифт больше для практического использования, в то время как SpaceEngine больше для эмоционального наслаждения.

Да, всё обстроит примерно так. SE это больше entertainment, "планетариумных" фич в нём не так много, как в специализированном софте. Зато SE предлагает почти бесконечную процедурно смоделированную Вселенную. Точка наблюдения не привязана к поверхности Земли. Вы можете отправиться в другую галактику, посетить любую её звезду и приземлиться на любую планету. Причем всё это в 3D, и без экранов загрузки. Это основная особенность и главное предназначение SE. Конечно же, кроме смоделировнных, есть и реально существующие объекты.

На самом деле SE - уже коммерческий движок, у меня заключены несколько контрактов, в т.ч. с французской компанией, которая на его основе делает приложение для виртуальной реальности. Следующая версия SE выйдет на Steam, и будет платной. Надеюсь, продажи принесут хотя бы на порядок больше денег, чем пожертвования, что здорово поможет в разработке (можно будет вести её уже не в одиночку).

И ещё вопрос: как много данных об отдельных звездах отображается в SpaceEngine по сравнению с Редшифтом? Так как Редшифт 7 у меня была возможность попробовать, то могу привести скрины из него по близкой звезде 61 Девы:

Как видно из этих скринов детальных данных по звезде довольно много, однако полностью отсутствуют сведения о наличии у этой звезды планетной системы, состоящей как минимум из 3 планет, а также её лучевой скорости. Как с этим дело обстоит в SpaceEngine?

В силу специфики SE (он полностью трёхмерен), в нём присутствуют только звёзды, для которых известно расстояние/параллакс (это звёзды каталога HIPPARCOS плюс звёзды из каталога KOI, и ещё несколько сотен других). Но GAIA скоро эту ситуацию исправит

Также в SE есть каталог подтверждённых экзопланет, который обновляется в каждой новой версии. Я веду собственную базу данных, компилируя её из данных с exoplanet.eu и NASA exoplanet archive (и там, и там, присутствуют опечатки и пропуски данных, поэтому я использую обе БД, и ищу недостающие данные в других источниках). Для кратных звёзд тоже есть база данных, но не такая объёмная (каталог кратных звёзд приходится составлять вручную, прописывать все орбиты и проверять на ошибки).

Вот пример информации, выдаваемой о звезде:


Информации о планетах больше - доступны другие вкладки на этом окне.


Часть информации, такая как состав атмосферы, да и внешний вид планеты, генерируются процедурно, чтобы не нарушать ощущение непрерывности мира. У процедурных (сгенерированных) звёзд вся планетная система тоже сгенерирована.




Вид с поверхности 61 Vir и в разрабатываемой в данный момент версии:

Ещё вспоминается, чтобы раньше на сайте собирались деньги на превращение SpaceEngine в межзвездную стратегию? Эта идея была заброшена или нет?
Заранее спасибо за ответы.

Нет, не заброшена, но на это нужно порядка на два больше денег, чем есть. Посмотрим, как дела пойдут после релиза на Стиме. Игра - это не единственный параллельный проект на движке SE, который я задумал (и будет не одна игра ).

[Polnoch Ксю]

Надеюсь, продажи принесут хотя бы на порядок больше денег, чем пожертвования, что здорово поможет в разработке (можно будет вести её уже не в одиночку).

А куда донатить? Не нашла реквизитов на официальном сайте и в этой теме. Понимаю, что есть, и я их просто пропустила, прошу показать, где они. И раз уж пишу, можно ли донатить через лайткоин? У него маленькие комиссии в сравнении с биткоином.

[SpaceEngineer]

А куда донатить? Не нашла реквизитов на официальном сайте и в этой теме. Понимаю, что есть, и я их просто пропустила, прошу показать, где они. И раз уж пишу, можно ли донатить через лайткоин? У него маленькие комиссии в сравнении с биткоином.

Спасибо, сюда: http://spaceengine.org/ru/support/
Пейпал, вебмани и яндекс деньги. Криптовалюту не собираю, стрёмно её использовать в России. В любой момент её могут запретить, а собирающих объявить пособниками террористов.

[Polnoch Ксю]

А куда донатить? Не нашла реквизитов на официальном сайте и в этой теме. Понимаю, что есть, и я их просто пропустила, прошу показать, где они. И раз уж пишу, можно ли донатить через лайткоин? У него маленькие комиссии в сравнении с биткоином.

Спасибо, сюда: http://spaceengine.org/ru/support/
Пейпал, вебмани и яндекс деньги. Криптовалюту не собираю, стрёмно её использовать в России. В любой момент её могут запретить, а собирающих объявить пособниками террористов.

Кинула 10 EUR через paypal. Если бы принимали крипту (но не биткоин с его комиссиями), я бы кинула заметно больше. Вроде не собираются пока в РФ ничего запрещать, но смотрите...

[SpaceEngineer]

Спасибо!

[vsf]

Спасибо за ответы SpaceEngine. Наверное действительно дело в видеокарте, на ноуте котором я запускал, видеокарта встроенная с объемом памяти в 1.7 гигабайт.

Стиль сведений об экзопланетах приятный, как на сайте allplanets.

[SpaceEngineer]

Стиль сведений об экзопланетах приятный, как на сайте allplanets.

Наверное, он и повлиял

[Dayan]

Информации о планетах больше - доступны другие вкладки на этом окне.

Хм, почему-то 61 Девы d названа миниюпитером. Судя по массе, размеру (который меньше даже, чем у Нептуна) и плотности, планета скорее является супернептуном. По крайней мере так кажется интуитивно. Или Вы изменили классификацию?

[SpaceEngineer]

у него такой состав сгенерировался, >30% газов. Мы вроде провели границу между нептунами и юпитерами по 25%.

[Dayan]

у него такой состав сгенерировался, >30% газов. Мы вроде провели границу между нептунами и юпитерами по 25%.

Да, я это помню. Просто, как уже говорил, кажется, что у планеты такой массы и долей водорода-гелия > 25% должен быть более крупный размер. У аналогичной по массе и температуре планеты Kepler-30d радиус составляет 8.8 радиуса Земли – в её случае предполагают долю водорода-гелия около 70% массы.
А у горячего нептуна GJ 436 b радиус составляет около 4.3 радиуса Земли при той же массе, и она содержит лишь 10-20% водорода-гелия (почти столько же, сколько Нептун).
Можно вспомнить также горячий нептун Kepler-4b, который 24.5 массы Земли, имеет размер 4.0 земного. В нём водорода-гелия предполагается всего 4-6% полной массы, а большая часть – вода, как положено нептунам.
Вероятно это связано с температурой, которая "раздувает" и без того обширные оболочки из сверхкритических водорода-гелия у подобных планет, а модель Сигер и Ко, конечно, не слишком учитывает температуру в этом случае, и получена для холодных планет. Или же, скорее всего, модель Сигер и Ко просто неадекватна для планет с промежуточными между Нептуном и Сатурном массами (супернептунов, субсатурнов) – в 2007 году транзитных планет таких типов, как и мининептунов, известно не было, а модель Сигер и Ко является одной из самых ранних в своём роде.

[SpaceEngineer]

Да, скорее всего радиус посчитался не тот. Модель все же очень приблизительная, особенно для таких пограничных случаев. Но в SE для реальных планет можно задать класс вручную.

[Dayan]

Да, скорее всего радиус посчитался не тот. Модель все же очень приблизительная, особенно для таких пограничных случаев. Но в SE для реальных планет можно задать класс вручную.

Каждую планету, коих известно уже почти 4 тысячи, а скоро будет ещё значительно больше, не проверишь и вручную не задашь.
Бывают, конечно, планеты с выбивающимися из общей статистики параметрами. Но судя по картинке с инфой, которую Вы привели, у 61 Девы b сгенерирован таки реалистичный (для её массы) и ничем не примечательный состав. Только с радиусом и, соответственно, плотностью что-то не так. Стоит, наверное, разобраться в чём причина – с моделью беда (которую использует SE), или же в коде ошибка. Очень интересно.

[дерево]

добавлена поддержка эфемерид DE436 и других

Кажется очень важной возможностью программы, особенно на фоне других планетариев. Об этом хорошо бы в шапке крупно указывать и все перечислить, а не "и других", так как в той же Celestia про использование разных вариантов упоминаний нет (там VSOP87?).

Судя по ЭФЕМЕРИДЫ ПЛАНЕТ можно как-то подключать отсутствующие по умолчанию?

[SpaceEngineer]

Кажется очень важной возможностью программы, особенно на фоне других планетариев. Об этом хорошо бы в шапке крупно указывать и все перечислить, а не "и других", так как в той же Celestia про использование разных вариантов упоминаний нет (там VSOP87?).

Я не могу изменить шапку темы, надо модераторам писать.

Судя по ЭФЕМЕРИДЫ ПЛАНЕТ можно как-то подключать отсутствующие по умолчанию?

В версии 0.980e можно посмотреть список доступных решений в редакторе планет, а потом вручную изменить для нужного тела строку в каталоге. Для планет доступны DExxx и VSOP87, для Луны только DExxx, для других спутников только соответствующие им теории.

Если скачать файл эфемерид с сервера JPL в папку SE/data/ephemerides, и указать его в конфиге вместо linux_p1550p2650.436, то SE загрузить его и будет использовать. Самый интересный, на мой взгляд, это DE431, т.к. у него покрытие по времени аж 30 тыс лет, в отличие от остальных DE, где всего несколько сотен. Но файл весит 2 гига.

После релиза 0.980e я добавил ещё несколько решений, в том числе аналитическую теорию для DE431. У нее то преимущество над оригинальной DE431, что файлы данных занимают всего 5 мегабайт. Правда нет Луны, за ней очередь.

[дерево]

аналитическую теорию для DE431. У нее то преимущество над оригинальной DE431, что файлы данных занимают всего 5 мегабайт. Правда нет Луны, за ней очередь.

Это что? Массивы заменены периодическими рядами? В ссылке указан путь к файлу внутри ПК.

[SpaceEngineer]

Извиняюсь, pdf-ки мне прислали на почту. Можно загуглить их по doi:
doi:10.1093/mnras/stv2892
doi:10.1093/mnras/stw3258

В самих статьях есть ссылки на архивы с данными и кодом на фортране:
http://lnfm1.sai.msu.ru/neb/ksm/dea431/dea431-terrestrial-planets.zip
http://lnfm1.sai.msu.ru/neb/ksm/dea431/dea431-outer-planets.zip

Да, это ряды, аппроксимирующие решение DE431. Разработал С. Кудрявцев из ГАИШа.