Die 3D-Revolution der Astronomie

Wenn es um wissenschaftliche Visualisierungen geht, sind Biochemiker die unangefochtenen Champions. Diese Jungs nutzten 3D-Techniken, um komplexe Moleküle zu Beginn des Computerzeitalters darzustellen. Das hat einen großen Unterschied dazu gemacht, wie Forscher die Arbeit der anderen verstehen und schätzen. Tatsächlich kann man mit Fug und Recht sagen, dass die Biochemie ohne effiziente 3D-Visualisierungstools keine schlechtere Wissenschaft wäre. Frederic Vogt und Alexander Wagner von der Australian National University argumentieren nun, dass die Astronomie in ähnlicher Weise von einfachen 3D-Werkzeugen profitieren könnte. Stereopaare seien nicht nur eine ostentative Darstellungsweise von Daten, sondern eine Bereicherung für die Kommunikation wissenschaftlicher Ergebnisse in Publikationen, weil sie dem Leser eine realistische Sicht auf mehrdimensionale Daten, sei es beobachtender oder theoretischer Natur, ermöglichen, heißt es. Nicht, dass Astronomen 3D völlig ignoriert hätten. Verschiedene Mars-Missionen, wie die Lander Phoenix und Pathfinder sowie der Mars Express Orbiter, konnten alle Stereobilder aufnehmen. Und verschiedene Kosmologen haben mit beeindruckenden 3D-Visualisierungen ihre Simulationen und Messungen des Universums in den größten Maßstäben gezeigt. Dennoch sind Vogt und Wagner überzeugt, dass diese Techniken weiter verbreitet werden sollten. Dies ist sicherlich ein lohnendes Ziel, nicht zuletzt aufgrund der weit verbreiteten Verfügbarkeit elektronischer Veröffentlichungs- und Anzeigetechniken, die das Erstellen, Senden und Betrachten von 3D-Bildern erheblich erleichtern. Astronomie ist die Untersuchung von Strukturen im größten Maßstab, aber die Ergebnisse werden uns im Allgemeinen in flachen Bildern angezeigt. 3D-Techniken haben also die Kraft, diese Strukturen lebendig zu machen, nicht nur für Astrophysiker, sondern auch für die breite Öffentlichkeit. Vogt und Wagner wählen Stereopaare als ihr bevorzugtes 3D-Werkzeug und nennen in ihrer Arbeit eine Reihe von Beispielen. Zwei davon habe ich hier reproduziert. Oben ist eine Simulation eines relativistischen Jets aus einem aktiven galaktischen Kern. Unten ist die Ansicht aus einer simulierten Wolke. Vogt und Wagner befürworten übrigens die sogenannte Free-Viewing-Technik für Stereopaare. Wenn das linke und das rechte Bild nebeneinander liegen, liegt es am Leser, jedes Auge nur auf ein Bild schauen zu lassen, wodurch das 3D-Gefühl nachempfunden wird. Das ist lächerlich viktorianisch. Wenn Ihnen Kreuze, verschwommenes Sehen und Kopfschmerzen nichts ausmachen, werden Sie diese Idee lieben. Andernfalls ist es unwahrscheinlich, viele Konvertiten zu gewinnen. Hier habe ich die Bildpaare zu animierten Gifs kombiniert. Das ist einfach, leicht und nutzt die leistungsstarke Bildverarbeitungsfähigkeit des Gehirns hervorragend. Die ursprünglichen Stereopaare befinden sich in der unten zitierten Referenz. Das heißt, wenn Sie Free-View bevorzugen. Ref: arxiv.org/abs/1107.2715 : Stereopaare in der Astrophysik verbergen