Lect. Univ. Dr. Ing. Dan-Laurențiu Grecu [306676]

UNIVERSITATEA „TITU MAIORESCU” DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INFORMATICĂ

LUCRARE DE LICENȚĂ

Coordonator științific:

Lect. Univ. Dr. Ing. Dan-Laurențiu Grecu

Absolvent: [anonimizat]-Georgian Mihăilă

SESIUNEA IUNIE

2019

UNIVERSITATEA „TITU MAIORESCU” DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INFORMATICĂ

LUCRARE DE LICENȚĂ

Proiectarea unui sistem informatic pentru vizualizarea sistemului solar în realitate augmentată la cursul de geografie

Coordonator științific:

Lect. Univ. Dr. Ing. Dan-Laurențiu Grecu

Absolvent: [anonimizat]-Georgian Mihăilă

SESIUNEA IUNIE

2019

[anonimizat] “Proiectarea unui sistem informatic pentru vizualizarea sistemului solar în realitate augmentată la cursul de geografie”, [anonimizat] C#, [anonimizat] (augmentative reality) Vuforia, parte integrantă a [anonimizat].

Acest sistem va deservi la predarea interactivă a [anonimizat] a ajuta educația din România să treacă la un alt nivel prin implementarea proiectului în școli și grădinițe.

[anonimizat], [anonimizat] A.R. și în V.R., încă de mai bine de 4 ani, iar la noi în țară elevii încearcă doar să își imagineze sistemul solar sau pur și simplu să îl vadă prin ilustrațiile grafice existente în manual.

Realizarea acestei aplicații a venit din dorința de a [anonimizat] a-l digitaliza, exact ca în țările civilizate din Europa de Vest.

Prezenta lucrare este structurată în trei capitole după cum urmează: [anonimizat], numită explicit și baza de date a [anonimizat].

Realitatea augmentată

Pentru a accesa sau pentru a putea urca în aplicație respectivele modele 3D [anonimizat] m-a ajutat să încarc aceste obiecte într-o bază de date simplu și ușor.

[anonimizat], obiectivele multiple și obiectivele cilindrilor sunt create și gestionate utilizând “Target Manager”. Dimensiunea maximă pentru o bază de date a dispozitivului este de 1000 de obiective bazate pe imagine (maxim 20 de obiective), deși este posibil să se suporte un număr mai mare de obiective bazate pe imagini în funcție de imaginile folosite.

Pașii pe care i-am urmat în crearea bazei de date pentru modelele 3D sunt următorii:

Din pagina de pornire a site-ului https://developer.vuforia.com/ am selectat butonul “Develop”, [anonimizat] “Target Manager”, unde apare o listă cu baze de date existente ale dispozitivelor.

[anonimizat] a adăuga o nouă destinație.

Apăsând pe butonul “Add Database”, va apărea o nouă fereastră cu introducerea numelui bazei de date pe care dorim să o creăm și tipul bazei de date (Device, Cloud sau VuMark).

[anonimizat] 3D apăsând pe butonul “Add Target”, ca în cazul de față.

În această fereastră putem adăuga orice poză cu o mărime de 2mb suportabilă. Prima dată adăugăm o singură imagine (single image), deoarece ne dorim ca prima imagine să fie „target”-ul când vrem să afișăm modelele 3D.

După adăugarea modelelor și a imaginii target, se selectează și se descarcă. După descărcarea lor, imaginile target și modelele se atribuie în proiect.

Pentru ca emulatorul, device-ul să ruleze respectivele modele, trebuie generată o licență pentru a activa Vuforia din programul Unity. Această licență se găsește la „License Manager”, aceasta este licența de accesare:

AcpNfCv/////AAABmTxxpamd+U3opE157Rc2+/UQMwnYewV9cgF/BBQZmyaB1FOOqtKmJvdnbaNBqmO/y35OKEBB5EIb0rqUXk7WS4Z98pMwGff2qRuS08J69C7hdejOu7VgS4R1t8Cz+SClH2H165TLd6ILHDEf/k3M+8+lJ3TC4rEjxqdWm8WgYt8Ysgb/EFGbiFnoEeTqd4gXKVl4j7GZ4+Z6Am5+yZvEC2d+PAASpn93jeRfaR9947pzvtQLBoUb9x8mNEbY3MBM0o0f87/DbAczNVBft2flrXJdtCUXj0m3PQvRc1ZPuHWQhOUbMJQzqlnyQDe8DFigdUULaPPAmhMaqcCyInSEexvLf/howp2QfqBmqAQWwS4L

Introducerea licenței din Vuforia Package în ARCamera se face din Unity, mai exact în meniul Inspector.

Prin urmare, aceasta este modalitatea prin care avem acces la modele pentru a putea afișa în device-ul respectiv.

Sistemul solar

Sistemul solar este un ansamblu format dintr-o stea – Soarele – în jurul căreia gravitează opt planete: Mercur, Venus, Terra, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun. În jurul planetelor gravitează sateliți. „Corpurile mici” grupează mii de asteroizi, comete (stele cu coadă, în greacă), sistemele de inele ale planetelor gigant și praful interplanetar, compus din particule silicatice învăluite în gheață. Sistemul solar poate fi asemuit, din punct de vedere structural, cu un disc în centrul căruia se află Soarele, iar în jurul său, orbitele succesive ale planetelor. Orbita planetei Mercur are o înclinare mai mare fată de planul discului.

Soarele face parte din clasa stelelor mijlocii (pitică galbenă G2), cu un diametru de cinci sute de ori mai mic în raport cu stelele gigant. Sub aspect structural, Soarele este compus din nucleu, învelișul radiativ (zona radiativă), învelișul (zona) convectiv și atmosfera.

Pentru Terra, cel mai important strat solar este atmosfera, de unde provine întreaga energie. Atmosfera Soarelui se compune din trei straturi, direct observabile de pe Pământ: fotosferă, cromosferă, coroană.

Fotosfera (sferă de lumină – gr.) are o grosime de peste 100 km și o structură granulară. Principalele forme sunt petele solare. Petele sunt suprafețe întunecate, dar mai reci ale fotosferei. Apar ca un fel de umbră, fiind înconjurate spre exterior de o zonă de penumbră. În mod obișnuit, petele apar în grupuri de câte două, cu o frecvență maximă între 300 – 450 latitudine, și au o tendință de deplasare spre ecuatorul solar. În perioadele de minim al activității solare, numărul petelor se reduce mult, până la dispariție.

Cromosfera (sferă de culoare – gr.) este un înveliș gazos mult mai cald comparativ cu fotosfera și cu grosimi variabile de 10 000 – 15 000 km. În partea sa inferioară, hidrogenul este în stare neutră, devenind tot mai ionizat pe măsură ce temperatura creste. Sub aspectul structurii, spre deosebire de fotosferă unde apar granulații relativ circulare ca efect al mișcărilor convective subiacente, în cromosferă structurile sunt alungite și mult mai fine. Organizarea acestora este impusă de câmpul magnetic solar.

Coroana solară se vede ca un halou alburiu în timpul eclipselor totale sau prin intermediul coronografelor plasate pe sateliți. Coroana este compusă din gaz foarte rarefiat, foarte cald și ionizat.

Planetele se grupează după mărime și compoziție în interne (Mercur, Venus, Terra, Marte) și externe (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun).

Primele sunt numite și planete telurice (tellur – pământ în latină), aici fiind inclusă și Luna. Deoarece planetele interne sunt formate în principal din roci, ele sunt planete solide, fiind și cele mai dense din sistemul solar. Terra este cea mai mare dintre planetele interne.

Planetele externe au, în majoritatea lor, o aparență gazoasă, fiind compuse din hidrogen, heliu, metan, amoniac etc. Între ele, Uranus și Neptun au mai mult metan, amoniac și apă înghețată, iar Jupiter și Saturn mai mult hidrogen și heliu.

Soarele

Date astrofizice

Vârsta …………………………..4,5 miliarde ani

Raza …………………………..…700 000 km

Masa…………………………….2 • 1027t

Densitatea medie ………………….1,4 g/cm3

Temperatura la suprafață ………..5 770 K

Temperatura în centru …………..15 mil. grade K

Durata de rotație la ecuator ……..25,03 zile

Mișcarea de rotație este diferită, fiind de 25 – 27 de zile la ecuator și de 35 – 37 de zile în zonele

polare. Diferența este determinată de faptul că materia în Soare e în stare de plasmă și face ca turtirea la poli să fie neglijabilă.

Distanta până la Pământ …………150 mil.km

Istoricul cercetărilor

• Aristotel (300 îHr) înțelegea Pământul ca fiind fix, înconjurat de 56 de sfere concentrice din cristal pe care se roteau planetele. La exterior se afla sfera fixă a stelelor. Fricțiunea dintre sfere genera o muzică a sferelor.

• Copernic, astronom german de origine poloneză, este primul care emite heliocentrismul (1500)

• Galileo Galilei (1600) observă petele solare și mișcarea de rotație

• Isac Newton (sf. Sec XVII) afirmă că stelele sunt asemenea Soarelui

• William Herschel (1780) identifică deplasarea soarelui în spațiu.

• Heinrich Schwabe (1842) identifică apariția (dinamica) petelor solare.

• George Halle (1908) descoperă câmpul magnetic al petelor solare

• Albert Einstein (anii 1920) afirmă că lumina este formată din

particule. 10 ani mai târziu acest lucru a fost demonstrat.
Geneză și evoluție

Soarele face parte din clasa stelelor mijlocii (pitică galbenă G2). Ca orice stea, Soarele și-a început evoluția dintr-un nor de gaz și praf care a condensat prin colaps gravitațional.

Gazul s-a încălzit treptat și presiunea a crescut în interiorul său, astfel – în centru – a apărut o protostea.

După aproximativ 100 milioane de ani se atinge așa-numita secvență principală, când se declanșează reacțiile nucleare, ce conduc la „arderea” hidrogenului. Faza a început acum 4,5 miliarde de ani și va dura încă circa 5 mld. ani.

După aceea, nucleul, care va cuprinde numai heliu, se va contracta, în timp ce partea exterioară a învelișului, bogată în hidrogen, se va dilata; Soarele va deveni o gigantică roșie, raza sa atingând orbita lui Marte. Această fază se estimează la 1 miliard de ani, când Soarele va pierde cea mai mare parte a materiei sale.

Evoluția ulterioară va atinge faza de pitică albă, când Soarele va avea doar 1/2 din masa sa actuală, restul pierzându-se ca vânt și ejecții solare din straturile superioare ale astrului.

Cu timpul, pitica albă se va răci, mai întâi repede, iar apoi tot mai lent, va înceta să mai lumineze și va deveni o pitică neagră, un corp rece.

Structura actuală

Pentru a se putea deduce structura Soarelui s-a plecat de la ipoteza Soarelui staționar în timp.

Soarele ar fi staționar în interior, în ceea ce privește densitatea, temperatura, presiunea și compoziția sa.

Rezultă că în interiorul Soarelui s-au stabilit anumite echilibre de bază: cel hidrostatic și cel termic.

Echilibrul hidrostatic presupune că forța gravitației a ajuns să fie egalată de cea a presiunii gazelor.

Echilibrul termic indică o egalitate între rata energiei câștigate și a celei pierdute de către fiecare strat solar în parte, ceea ce presupune existenta unei surse interne de energie. Respectiva sursă a fost descoperită de fizicianul american Hans Bethe (1938), fiind vorba de o serie de reacții nucleare care transformă hidrogenul în heliu prin fuziune.

Fuziunea reprezintă contopirea unor nuclee ușoare, formând nuclee mai grele. Energia degajată pe unitate de masă atomică și la mase egale, este mai mare decât în cazul fisiunii nucleare. Valoarea acestor transformări este de 657 mil. t de hidrogen convertite în 625 mil. t de heliu pe secundă și

restul de 5 mil.t de materie sunt transformate în energie de tip gamma și neutrini. Mai puțin de 1% din energia produsă este transmisă cu lumină, restul este căldură.

Mai putin de 1% din energia produsa este transmisa ca lumina, restul este caldura.

Există 2 tipuri de reacții:

· fuziunea a câte patru nuclee de hidrogen (patru protoni, H fiind compus dintr-un proton și un electron) ce dau un nucleu de heliu, 2 pozitroni, 2 neutrini și o enormă cantitate de energie. Ca urmare, în centrul astrului scade continuu proporția de hidrogen care creste spre exterior. Dincolo de circa o pătrime din raza sa, compoziția devine un amestec de hidrogen și heliu, cu urme de elemente grele.

· lanțul proton – proton. Atomii de H sunt reduși la nucleu, electronii lor fiind smulși de pe orbită. Două nuclee de H se combină pentru a forma deuteriu (hidrogenul greu) și un pozitron (electron cu sarcina pozitivă). Reacția deuteriului cu un alt nucleu de H, va produce un nucleu instabil de He (3He). Fuziunea a două astfel de nuclee de heliu, produce heliul stabil (4He) cu masa atomică 4, respectiv un nucleu cu doi protoni, redați cu alb, și doi neutroni, reprezentați cu negru în imagine, și duce la ejectarea altor două nuclee de hidrogen ce reiau ciclul proton – proton.

O problemă importantă este modul cum energia internă este transportată către suprafață. Modalitățile de transport sunt conducție, radiație (emisii de unde electromagnetice) și convecție.

Prima formă este neglijabilă în cazul Soarelui.

A doua formă este destul de greoaie, deoarece radiația intră continuu în interreacții cu materia traversată și este reorientată întâmplător. S-a calculat, de exemplu, că un foton din centrul Soarelui ajunge la suprafața astrului după aproximativ un milion de ani, deoarece între două interreacții, el parcurge cca un centimetru. Totuși, ca urmare a diferențierilor mari de temperatură dintre suprafață și nucleu, radiațiile se dirijează în ultimă instanță către exterior, formând aici fluxul de lumină văzut de pe Pământ.

Forma convectivă de transmitere a energiei este susținută de gradientul termic dintre interiorul (15 mil K) și exteriorul Soarelui (cca 5000 K în fotosferă).

Conform acestor date, s-a realizat un model structural format din: nucleu, învelișul radiativ (zona radiativă), învelișul (zona) convectiv și atmosfera.

1. Nucleul

Nucleul ocupă cca 0,2 din rază, produce o mare energie, are o temperatură de 15 mil. K, o densitate de 160 g/cm3 și presiunea de 200 mld. atmosfere. În compoziție, hidrogenul are 50 %. 90 % din materia solară se află în prima jumătate a razei.

2. Învelișul cu transport radiativ

Ocupă 0,7 din rază, se compune din 70 % hidrogen, iar temperatura se reduce la circa 5 mil. K. Energia produsă de nucleu și transferată aici suferă o reemisie sub formă de radiație electromagnetică. Zona radiativă este relativ calmă sub aspect dinamic.

3. Învelișul convectiv

Învelișul convectiv face trecerea la atmosferă și ocupă 2/7 din rază; este dominat de hidrogen ionizat. Materia se mișcă în mod organizat, formând curenți de convecție, cu o mare influență asupra fenomenelor care au loc în atmosferă.

În zona convectivă numărul celulelor este ipotetic, ele pot fi gigantice sau mici, iar în interiorul lor au loc turbulențe la scară redusă. La limita dintre aceste învelișuri, unii cercetători plasează un câmp magnetic foarte intens, care ar sta la originea ciclurilor solare.

Echilibrul radiativ de la contactul cu zona convectiva este determinant pentru luminozitatea solară care, în ultimă instanță, nu este dată de reacțiile termonucleare ci este în funcție de diferența de temperatură și opacitate. Când pierderile radiative sunt mai mari decât energia nucleară furnizată din interior, intră în joc gravitația care contractă puțin Soarele, iar temperatura din centru creste. Acestea sunt pulsațiile solare.

4. Atmosfera solară

Fotosfera (sfera de lumină – gr.) are o grosime de peste 100 km, o temperatură medie de 5 780 K. Denumirea de sferă de lumină vine de la strălucirea sub care ne apare acest strat și de la forma sa, în mare, sferică.

Fotosfera este compusă în proporție de 92 % hidrogen, 7,8 % heliu, 0,2 % elemente grele. Acestea din urmă sunt într-un raport relativ identic între ele și asemănător celui din scoarța terestră.

Structura sa pe o fotografie este de tip granular (asemănătoare boabelor de orez).

Granulele au circa 650 km în diametru și reprezintă rezultatul mișcărilor convective de dedesubt. Sunt coloane de gaz cu mișcări verticale, având viteze de 0,4 – 1,6 km/s si o durata de până la 5 minute. Principalele structuri din fotosferă sunt însă petele solare.

Petele sunt suprafețe întunecate, apar ca un fel de umbră, fiind înconjurate spre exterior de o zonă de penumbră. Ele se dezvoltă din pori, care sunt pete incipiente lipsite de sectorul de penumbră. La exteriorul lor apar zone lucitoare și fierbinți, numite facule.

Ca să devină vizibile de pe Pământ, trebuie să dezvolte o suprafață de 1,3 mld. km2. Numărul petelor crește și descrește pe o perioadă de 11 ani. În perioadele de minim, numărul lor se reduce mult, până la dispariție. În mod obișnuit, petele apar în grupuri de câte două, cu o frecvență maximă între 300 – 450 latitudine, și au o tendință de deplasare spre ecuator.

Petele sunt aparent zonele cele mai puțin active, deoarece reprezintă cele mai reci perimetre ale fotosferei (în cadrul lor temperatura scade până la 4000 K). Legat de evoluția petelor, se manifestă toate celelalte fenomene din atmosferă: porii, punctele luminoase, toată gama de filamente,

faculele, granulele și protuberanțele.

La nivelul petelor granulația fotosferei dispare, indicând o reducere sau chiar o încetare a mișcării convective, cel puțin la suprafață. Câmpul magnetic local crescut încetinește convecția, aportul de gaz fierbinte scade, temperatura se reduce și ea, iar pe suprafața fotosferei apare o pată.

Cromosfera (sfera de culoare – gr.) este un înveliș gazos mult mai cald comparativ cu fotosfera și cu grosimi variabile de 10 000 – 15 000 km.

În partea inferioară, hidrogenul este în stare neutră, devenind tot mai ionizat pe măsură ce temperatura crește.

Sub aspectul structurii, în cromosferă structurile sunt alungite și mult mai fine. Organizarea acestora este impusă de către câmpul magnetic solar.

Elementele structurii cromosferice sunt numite fibrile. Dominarea liniilor magnetice în organizarea structurală a cromosferei rezultă din densitatea mica a materiei, în timp ce în fotosferă materia este mult mai densă și energia mecanică o domină pe cea magnetică.

Structura magnetică este variabilă în funcție de densitate și temperatură, dar în general se realizează, la scară mare, o rețea celulară numită rețea cromosferică. Ochiurile acestei rețele sunt legate de celulele din zona convectivă. Pe marginea acestor ochiuri de plasă apar jeturi de gaze

ascendente, având viteze de 20 – 25 km/s. Ele durează 5 – 10 minute, după care recad, dispersându-se.

Coroana solară se vede ca un halou alburiu în timpul eclipselor totale sau prin intermediul coronografelor plasate pe sateliți. Uneori se distinge o coroană internă și o coroană externă. Coroana este compusă din gaz foarte rarefiat, foarte cald și ionizat.

Forma coroanei este continuu schimbătoare, conform modificărilor câmpului magnetic solar, care urmează îndeaproape evoluția ciclurilor astrului. Rețeaua cromosferica se dispersează treptat până ce coroana dispare.

Radiația solară

Soarele este important prin radiațiile emise continuu.

Spectrul radiației electromagnetice se desfășoară procentual în felul următor: cca 41 % este lumină vizibilă (din fotosferă), 52 % este în infraroșu (din fotosferă), 7 % în ultraviolete apropiate (sursa – cromosfera), 0,001 % în ultraviolete extreme și raze X (sursa – coroana) și 10-10 % unde radio (sursa – cromosfera și coroana), acestea din urmă fiind total neglijabile.

Vânt solar

Soarele emite si particule materiale sub forma de electroni, protoni, nuclee de heliu etc. Viteza cu care sunt expediate aceste particule subatomice este, în medie, de 400 de km/s în vântul solar. Vântul solar reprezintă plasma formată din electroni liberi și atomi de hidrogen și heliu, emisă continuu de coroana solară (cca 5 particule pe centimetru cub de spațiu). Cantitatea de materie pe care o pierde Soarele prin vântul solar e de 1 mil. t pe secundă.

Planetele interioare

Mercur

Mercur se află la 57 mil. km de Soare și înconjoară astrul în 87 zile terestre. Perioada de rotație este de 58 zile, ceea ce înseamnă 2/3 din perioada de revoluție. Acest raport este în rezonanță cu revoluția. Excentricitate mare (0,2), oblicitate 0 grade.

Nu are atmosferă și sateliți.

Numele său este al zeului comerțului și al drumurilor din mitologia romană (corespunzător zeului Hermes la greci), ca urmare a revoluției rapide.

Deși urmărita încă din Antichitate, planeta a fost survolată abia în sec. XX, prin sonda Mariner 10 (care a trecut pe lângă Mercur în 1974 si 1975).

Mercur este o planetă mică, metalică (densitate 5,4 g/cm3), având în compoziție circa 54% fier (spre comparație, Pământul deține doar 31 % fier).

Fiind o planetă predominant metalică, culoarea ei închisă face ca doar 10 % din radiația solară primită sa fie reflectată înapoi în spațiu, deși Mercur primește de 10 ori mai multă radiație solară comparativ cu Luna iar înclinarea pe orbită e 0℃. Apropierea de Soare și albedoul redus determină o încălzire puternică a feței însorite (cu temperaturi de până la +430℃). Pe fața umbrită a planetei temperaturile scad sub -100℃.

Structura internă

• Nucleul feros are încă un mic miez activ, dovada fiind un câmp magnetic de 100 de ori mai

redus față de cel al Terrei (câmpul magnetic al Terrei este de cca 34 000 gamma). Nucleul

ocupă 2/3 din volumul planetei și are o rază de 1 935 km. Conține 60-70% din masa planetei,

fiind compus din fier și elemente grele (uraniu), având densități de 8 g/cm3.

• Mantaua și scoarța sunt formate din roci silicatice ca pe Terra, având cca 500 km grosime.

Prima discontinuitate, între scoarță și manta, se află la 334 km.

Relief

Bazinul Caloris (denumirea vine din latină – calor, însemnând căldura, deoarece această depresiune se situează în apropiere de ecuator) este un element specific planetei Mercur,

prin complexitatea sa fiind, totodată, unic în sistemul solar. Este o depresiune lungă de 1 300 km, înconjurată de un lanț muntos periferic de 2 000 m altitudine. Fundul bazinului este format

din câmpuri netede de lavă, ce prezintă riduri marginale de compresie. Partea centrală a depresiunii este fracturată și ușor înălțată, ca efect al extensiei, care a contrabalansat fenomenul

de compresie marginală a lavei bazaltice. Rama periferică este afectată de dislocări în trepte relativ paralele, care cad spre interiorul bazinului.

Antipodul bazinului Caloris prezintă o morfologie cu structura radială, compusă dintr-o succesiune de văi, late de aproximativ 7 km și lungi de 100 km, fragmentate uneori de

cratere de impact. Între văi se dispun coline înalte până la 1500 m, având lungimi de 5 – 10 km. Geneza acestei alternanțe de forme este explicată prin dislocări puternice provocate de

undele seismice, propagate în urma impactului dinspre bazinul Caloris spre antipodul său. Scoarța, dislocată longitudinal, a avut momentan tendința de a migra spre bazinul marelui impact.

Abrupturile lobate sunt rezultatul încălecării scoarței, supusa unei compresiuni bruște, în urma unui impact puternic care a generat bazinul Caloris. Ele sunt unice în sistemul solar și constituie particularitatea acestei planete. Abrupturile de încălecare au aspect de faleze lungi de 50 – 500 km și înalte de 500 – 3 000 m, alungite pe întreaga suprafață a lui Mercur între bazinul Caloris și antipod.

Venus

În Antichitate s-a crezut că este vorba despre două corpuri cerești. La greci, dimineața era numită Phosphorus, iar seara Hesperus; la romani Lucifer și Vesper, sau Luceafărul de dimineață și

Luceafărul de seară. Ulterior, planeta a fost numită Venus.

La chinezi era denumită Tai-pe, însemnând frumoasa albă, iar babilonienii i-au spus Nin-dai-anno, doamna cerului.

Aspectul strălucitor se datorează albedoului atmosferei (0,77), unde stratul de nori denși reflectă cca 80% din radiația solară.

Venus apare ca un disc de culoare crem, cu benzi latitudinale închise la culoare, între care se remarcă un “Y” culcat, foarte stabil. El se explică printr-o rotire a învelișului gazos între 50 și 70 km înălțime, de 60 de ori mai rapidă decât corpul solid al planetei. Deplasarea aerului se face în benzi zonale, ca urmare a lipsei forței Coriolis (anulată prin rotirea extrem de lentă).

Structura internă

Nucleul feros este mai mic decât cel al Terrei.

Mantaua și scoarța sunt formate din roci de tip bazaltic, iar la suprafață, din granite (conform datelor privind radioactivitatea rocilor, transmise de Venera 8). Se presupune o litosferă rigidă și groasă de 200 km. Rezistența mare a litosferei, care dă impresia de “tinerețe” a reliefului, se explică prin absența apei din legăturile rocilor care devin extrem de dure. Venus este o planetă foarte uscată, complet deshidratată!

Atmosfera

Presiunea la sol este de cca 95 bari, (100 de atmosfere terestre, cât este pe Pământ la 1 km adâncime sub oceane). Cantitatea de gaze eliberată din crustă nu se mai reîntoarce sub forma de ploi (ca pe Terra). În compoziția chimică predomină gazul carbonic (95,5%), azotul molecular (3,5%), anhidrida sulfurica (SH3), dioxidul de sulf (SO2), hidrogenul sulfurat (H2S), oxisulfura de carbon (COS), acidul clorhidric (HCl).

Norii se concentrează între 47 – 65 km înălțime, unde formează un strat continuu, gros de 20 km.

Norii sunt formați din soluții apoase de acid sulfuric (H2SO4).

Temperatura la suprafață este de 430 – 470℃ prin faptul ca aici s-a instalat ireversibil un puternic efect de seră.

Relief

Caractere generale

Caracteristica principală este aspectul nivelat. 70% ocupă Marea Câmpie Venusiană, fragmentată de cratere de impact.

10% reprezintă “continentele”, cu altitudini de până la 1,5 km față de nivelul “0”. Au aspect de platouri netede cu margini abrupte.

20% reprezintă grabene cu adâncimi de până la -3 km.

Continentele

Aspectul lor este predominat de platouri netede cu margini abrupte. Cele mai importante continente sunt Afrodita (zeița frumuseții și a dragostei în mitologia greacă) și Istar (zeița dragostei

și a războiului la asirieni). Afrodita se dezvoltă în lungul ecuatorului pe o lungime de aproape 10000 km. Înălțimile maxime ating 9 000 m, apărând însă tot ca platouri netede cu margini accidentate.

Continentul Istar este mai mic decât Afrodita, având dimensiuni apropiate de cel al Australiei. Este

situat în emisfera nordică, fiind un platou înalt de 4 000 – 5 000 m deasupra nivelului de 0 m.

Aici se găsește și cea mai mare altitudine de pe Venus, în vârful Maxwell, de 11 000 m, care închide

spre est platoul înalt Lakshmi. Originea vulcanică a muntelui Maxwell nu este încă pe deplin dovedită, dar craterul Cleopatra Patera, care domină partea sa centrală, este cu siguranță o formă de impact.

La vest de cele două continente, de o parte și de alta a ecuatorului, mai apar două teritorii muntoase

importante: Beta Regio (5 000 m) și Phoebe Regio.

Un alt aspect specific este acela al așa-numitelor „coroane”. Coroanele sunt reliefuri circulare gigantice, având diametre de 200 – 600 km și fiind în număr de peste 10 000. Originea lor este foarte controversată, fiind pusă, de cele mai multe ori, în legătură cu prezența unor puncte fierbinți sub scoarța (hot spot) prin care „răsuflă” interiorul planetei, eliminând căldura internă printr-un proces convectiv (proces care pare a nu mai fi astăzi activ). Prin ele a fost eliminată magma, dar în mod foarte lent. Coroanele ar putea fi asemănate cu vulcanii de tip interplacă, cum este cazul vulcanului hawaiian subacvatic Loihi.

Marte

Numele îl împrumută de la zeul războiului la romani (Ares la greci). Faptul se datorează culorii roșii și apropierii periodice de Terra, asociată cu situații de conflicte și epidemii. La fiecare 47 ani apropierea este maximă, are loc numai în august, când Marte este la periheliu, iar Pământul la afeliu (pe 26-27.08.2003, s-a ajuns la o distanță minimă de 55,7 mil km, situație care se va mai

repeta în anul 2287).

Densitatea minimă din cadrul planetelor telurice (3,9 g/cm3) se datorează ponderii mai reduse de

fier în compoziția planetei (25 %), ceea ce face ca și câmpul magnetic să fie doar de 2 % din

cel al Terrei.

Albedoul de 0,15 comparativ cu cel de 0,4 al Terrei. Temperatura diurnă oscilează între -100 și 0℃ vara; -120 și -98℃, iarna. Înclinarea axei de rotație presupune anotimpuri ca pe Terra.

Are doi sateliți: Phobos și Deimos.

Sateliții:

Phobos

28 km în diametru

Orbita circulară în planul ecuatorial al planetei, pe care o urmărește în sens invers acelor de ceas.

Perioada de rotație este sincronă cu revoluția – 7 h 39’, satelitul arătând aceeași față spre planetă.

Deoarece Phobos înconjoară planeta mai repede decât perioada de rotație a lui Marte, forțele mareice au tendința de a micșora continuu raza orbitei sale. În consecință, satelitul se va prăbuși inevitabil în circa 30 mil. ani pe suprafața lui Marte.

Deimos

16 km în diametru

Orbita circulară în planul ecuatorial al planetei, pe care o urmărește în sens invers acelor de ceas.

Perioada de rotație este sincronă cu revoluția – 30 h 18’, arătând aceeași față spre planetă. Revoluția fiind sincronă cu rotația planetei, forțele mareice nu au o influență atât de mare asupra orbitei satelitului.

Structura internă a planetei

Nucleul feros este mai mic decât cel al Terrei.

Scoarța și o parte din manta formează o litosferă rigidă și groasă de 200 km, aflată în faza de compresie. Dimensiunile vulcanilor (27 km) sunt posibile tocmai ca urmare a unei litosfere groase și stabile, în lipsa unei tectonici în plăci. Activitatea eruptiva se explica prin urcarea hidrostatică a magmei din camera magmatică, o consecință a diferențelor de densitate dintre aceasta și rocă. Comparând cu date de pe Pământ, rezultă că aici camera magmatică trebuie să se fi găsit la 200 km adâncime (pe Hawaii se află la 60 km).

Atmosfera

Este foarte rarefiată (6 milibari la sol), fiind compusă din CO2 (95%), apoi din azot molecular.

Norii sunt formați din particule de gheață și praf. Praful are în compoziție mai ales magnetit (Fe3O4), în proporție de 1 %, ceea ce indică prezența unui sol argilos bogat în limonit și montmorillonit.

Relief

Specificul planetei Marte este asimetria topografică. Din punct de vedere altimetric, emisfera nordică, mai ales câmpiile circumpolare, se găsesc cu 2 – 3 km mai jos față de podișurile din sud, regiuni foarte vechi caracterizate prin numeroase cratere de impact. Câmpiile din emisfera nordică au vârstă recentă și sunt aproape lipsite de cratere.

Relieful vulcanic apare concentrat în două regiuni: în podișul vulcanic Tharsis, din apropierea ecuatorului, și în câmpia vulcanică Elysium, din emisfera nordică. Cea mai importantă regiune vulcanică este podișul bazaltic Tharsis, o boltire cu altitudini de până la 10 km în centru. Aici se găsesc si cei mai înalți vulcani ai planetei, astăzi inactivi: Olimpus Mons și lanțul format din Arsia Mons, Ascraeus Mons și Pavonis. Ei sunt vulcani de tip hawaiian, având altitudini de 27 km, iar diametre bazale de sute de km. Caldeerele centrale au diametre de zeci de km, iar pe flancuri apar cratere secundare. În nord se găsește vechiul vulcan Alba Patera cu un diametru în bază de 1 500 km.

Canioanele apar la periferia platourilor vulcanice sub formă de fracturi prelungi ce se desfășoară pe aproape întreaga planetă. Între 30°V si 110°V, pe ecuator, se dezvoltă marele canion Marineris (4 500 km lungime), asemănător sistemului de rifturi și grabene est-africane.

Canionul central are adâncimi de cca 7 km și lățimi de 200 km. Originea canioanelor este tectonică (sisteme de falii). Faliile s-au lărgit și adâncit ulterior, prin retragerea paralelă a versanților, în condițiile unei subsidențe active.

Geneza canalelor din emisfera nordică nu a fost complet dezlegată. Între 30°N si 40°S, apar canale mult mai vechi, având origine fluvială. Rețeaua de drenaj are un aspect rectangular sau paralel, indicând un puternic control tectono-structural. Majoritatea albiilor se opresc brusc, ca și cum apa s-ar fi infiltrat în sol. Faptul arată că în istoria timpurie a lui Marte a existat o perioadă umedă (acum cca. 4,0 – 3,8 mld. ani). Albiile au rămas într-un stadiu primitiv.

Centura de asteroizi

Centura de asteroizi ocupă imensul spațiu dispus între Marte și Jupiter, marcând tranziția de la planetele solide interne, spre cele gazoase, externe, însoțite de sateliții lor de gheață.

Centura de asteroizi este formată din mii de corpuri solide, cu diametre mai mici de un km, până la dimensiuni de cca. 1 000 km lungime. Cei mai mari asteroizi sunt Ceres, cu un diametru de 1000 km, și Vesta, cu 550 km în diametru.

Unii asteroizi sunt formați din roci, fiind acoperiți uneori de lave, alții sunt metalici, iar alții reprezintă mici corpuri de gheață. Orbitele multor asteroizi înconjoară Soarele, urmând traiectorii externe centurii propriu-zise și reprezentând sursa unor meteoriți ce cad pe Pământ.

Planetele exterioare

Caractere generale

Planetele exterioare sunt Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun (Pluto nu mai este considerată planetă). Sunt planete gigant.

Densitatea este în jur de 1g/cm3, cea mai densă fiind Neptun (1,76g/cm3).

Jupiter și Saturn emit de cca 1,76 ori mai multă radiație decât primesc, fapt care indică existența unei puternice surse interne de energie.

Sunt planete care se rotesc foarte repede (cca 10 ore – Jupiter, Saturn si cca 17 ore Uranus, Neptun).

Toate au un sistem de inele și numeroși sateliți.

Planetele gigant au o aparență gazoasă, fiind compuse din hidrogen, heliu, metan, amoniac etc. Uranus și Neptun au mai mult metan, amoniac și gheață, iar Jupiter și Saturn mai mult hidrogen și heliu.

Jupiter

Datorită unui câmp gravitațional de trei ori mai mare față de cel terestru și a unei temperaturi a straturilor atmosferice exterioare cu mult mai reduse decât în cazul planetelor interioare, chiar și cele mai ușoare molecule nu pot scapă în spațiul cosmic. Astfel, din punct de vedere al compoziției, planeta nu a suferit nicio modificare de cca 4,5 mld ani. Două elemente predomină: hidrogenul și deuteriul.

Norii constituie aspectul neobișnuit al lui Jupiter, cât și al lui Saturn, prin simetria dispunerii lor: zeci de benzi închise și deschise la culoare se succed în linii paralele față de ecuator, indicând o dinamică intensă a atmosferei. Porțiunile deschise la culoare poartă denumirea de zone, iar cele închise se numesc benzi. Specific atmosferei planetei este Marea Pată Roșie din emisfera sudică, rezultatul unui vârtej anticiclonic tropical.

Inelele planetei Jupiter sunt mult mai subțiri decât cele ale lui Saturn sau Uranus. Jupiter are cei mai numeroși sateliți din sistemul solar. Numai in 2003, astronomii au descoperit încă 23 de sateliți ce arbitrează planeta gigant. Jupiter are în prezent 63 de sateliți, cei mai numeroși din întregul sistem. Cu siguranță că mulți dintre sateliții periferici sunt asteroizi captați de planetă.

Cei mai mari au fost descoperiți de Galileo Galilei pe 7 ianuarie 1610. Din grădina sa din Padova, Italia, el a observat prin lunetă, patru „puncte luminoase” lângă Jupiter. În ultimii 30 de ani, s-a descoperit ca Io reprezintă corpul cu cel mai activ vulcanism din sistemul solar. Ganimede este cel mai mare satelit și are un câmp magnetic propriu. Sub crusta de gheață a Europei se poate găsi un ocean de apă. La fel ar putea fi cazul și sub crusta de gheață a satelitului Callisto.

Saturn

Planeta, cunoscută încă din Antichitate (Saturn = zeul secerișului la romani), este urmărită în 1610, prin lunetă, de către Galilei. El este cel care atrage atenția asupra „urechilor lui Saturn”, observație care va fi legată de existența unor inele sau sateliți (Huygens, 1656; Cassini, 1705; Maxwell, 1859).

Inelele se datorează faptului că, în prezența unui câmp gravitațional foarte puternic, obiectele mai mari se desprind sub influența forțelor mareice într-un nor de sfărâmături (cu diametre de la sub 1 metru la peste 1 km) și praf. Acest „nor” se rotește în planul ecuatorial al planetelor.

În jurul lui Saturn nu se poate menține niciun obiect mai mare de câțiva km pe o rază de 140000 km de la centrul planetei. Limita până la care un obiect este instabil în apropierea unui alt corp cosmic, poartă denumirea de limita Roche după numele matematicianului francez Edouard Roche care a calculat-o în 1850.

Saturn are 7 inele D, C, B, A (vizibile de pe Terra) și F, G, E (invizibile de pe Terra), apărând sub forma unor zone cu luminozități diferite. Sistemul de inele începe la 7000 km înălțime deasupra limitei norilor atmosferici, dezvoltând-se pe o lățime de peste 74000 km. Între inele există 2 discontinuități. Inelul B se dezvoltă pe 25000 km, fiind despărțit de inelul A prin limita Cassini, cu lățimi de 500 km. Inelul A are lățimi de 15000 km, iar în interiorul său apare discontinuitatea Encke, situată la 73000 km depărtare de Saturn.

Saturn are 31 de sateliți dintre care Titan este cel mai mare cu un diametru de 5150 km. Ca unic satelit al sistemului solar, Titan prezintă o atmosferă dezvoltată pe mai mult de 400 km înălțime, ce exercită o presiune la sol de 1,6 bari. Compoziția este asemănătoare atmosferei terestre primitive. Ca urmare a temperaturilor foarte scăzute, nu pot avea însă loc reacții organice complexe.

Uranus

Necunoscută lumii antice (deși cu un albedou de 0,9), Uranus este cea mai strălucitoare dintre planete. Ea a fost descoperită întâmplător de către William Herschel, muzician și astronom amator englez, pe 13 martie 1781, care a confundat-o cu o cometă.

Specifică lui Uranus este înclinarea mare a axei polilor, aflată practic în planul orbital al planetei, la care se adaugă și o rotație de tip retrograd, de la est spre vest. Acest fapt s-ar datora, probabil, unei puternice coliziuni care a avut loc în etapa timpurie a formării planetei.

Uranus are 11 inele, identificate mai ales după zborul lui Voyager 2, care a trecut în 1986 pe lângă planetă.

În prezent sunt 27 de sateliți înregistrați, dintre care Titania și Oberon sunt cei mai mari. Sateliții sunt compuși dintr-un amestec de gheață și silicați, iar temperaturile și presiunile interne sunt mult prea reduse pentru a menține un nucleu în stare lichidă. Orbitele sateliților prezintă o traiectorie aproape verticală pe planul orbital al planetei.

Neptun

Descoperirea lui Neptun s-a bazat pe constatarea făcută în sec. XVIII-XIX, a diferențelor dintre poziția pe bolta cerească a planetei Uranus și poziția la care aceasta ar fi trebuit să se găsească conform calculelor. Oscilațiile lui Uranus au fost puse în legătură cu atracția gravitațională a unei planete exterioare. Pe 23 septembrie 1846, astronomul Galle de la observatorul din Berlin, a descoperit noua planetă.

Neptun are 13 sateliți cunoscuți în prezent. Triton este cel mai mare (2705 km în diametru).

Mediul de programare Unity

Prezentarea limbajului Java

Limbajul de programare Java se referă la o serie de produse software și specificații de la Sun Microsystems, care împreună oferă un sistem de dezvoltare și implementare a platformelor inter-platforme a aplicațiilor.

Java este folosit într-o mare varietate de platforme pentru calcul care se întind de la dispozitive încorporate și telefoane low-end pentru serverele enterprise și super computerele de la capătul superior.

Java este destul de omniprezent în telefoanele mobile, serverele web și aplicațiile pentru întreprinderi, și într-o măsură oarecare mai puțin comună în aplicațiile desktop, deși utilizatorii s-ar putea să se fi întâlnit cu aplicațiile Java atunci când navighează internetul.

Scrierea în limbajul de programare Java este principala modalitate de a propune codul care va fi implementat ca Java bytecode, deși există compilatoare disponibile pentru alte limbi, cum ar fi JavaScript, Phyton și Ruby și o limbă de Java nativă numită Groovy.

Sintaxa Java împrumută foarte mult din C și C++ dar elimină anumite construcții de nivel inferior, cum ar fi indicii și are o simplă ??? unde fiecare obiect alocat grupei și toate variabilele tipurilor de obiecte sunt referință.

Managementul memoriei este gestionat prin colectarea automată a garbage collector realizat de Java Virtual Machine.

Java este un limbaj de programare orientat obiect și, ca atare, crearea de noi instanțe de clasă (obiecte), este, posibil, cel mai important concept din ea. Constructorii joacă un rol central în inițierea instanțelor de clasă noi, iar Java oferă o serie de preferințe pentru a le defini.

Prezentarea limbajului C#

C# (C sharp) este un limbaj de programare orientat-obiect conceput și întreținut de gigantul IT, Microsoft Corporation la sfârșitul anilor '90. A fost conceput ca un concurent redutabil al limbajului orientat-obiect numit Java.

Avantajele C# sunt că simplifică mult scrierea de programe pentru sistemul de operare Windows.

Un mic exemplu de program scris în C++ ca și comparație cu C# este :

Codul ilustrează Main-ul unui program simplu care deschide o fereastră Windows, acum ca și comparație putem urmări codul scris în limbajul C#.

Se poate observa foarte clar simplitatea codului scris în C# care este mult mai curat și ușor de înțeles dar și de scris pentru un programator în Unity.

Prezentarea platformei de dezvoltare Unity

Unity dă posibilitatea utilizatorilor să creeze jocuri 2D, 3D, dar oferă și posibilitatea de a integra diferite platforme scrise cu ajutorul limbajului C# sau Java, prin care se pot crea și alte tipuri de aplicații.

Aplicații pentru mobil în Augmented Reality, spre exemplu aplicația pe care am realizat-o în cadrul acestei lucrări.

Se pot crea de altfel aplicații în V.R. (Virtual Reality) sau realitate virtuală dar această tehnologie fiind la început de drum încă se testează și nu există atât de multe exemple, dar totuși voi ilustra un mic exemplu.

Acesta este un joc educativ realizat cu ajutorul tehnologiei V.R. pe platforma de dezvoltare Unity pe care am utilizat-o pentru dezvoltarea aplicației din cadrul acestei lucrări.

După cum spuneam, platforma de dezvoltare (IDE) Unity, a fost creată în principal cu scopul creării de conținut de tip video-gameplay, îmi voi permite să exemplific puțin și această parte a platformei deoarece este principalul motiv pentru care există Unity astăzi.

Platforma în sine este o aplicație creată de Microsoft Corporation chiar în limbajul de programare orientat pe obiect dezvoltat de ei, acesta fiind C# (C sharp).

Platforma este destul de complicată și necesită mulți ani de studiere intensivă pentru a putea crea conținut la nivel înalt, așa cum cer marile companii de jocuri video care utilizează platforma împreună cu UnRealEngine4, o altă platformă venită în concurența celor de la Microsoft.

Platforma se bazează pe crearea unor scene interactive legate una de alta ca și cum ar fi într-o poveste citită într-o carte dar pe care utilizatorul o poate vedea și poate interacționa cu obiectele din ea prin procedee de programare numite evenimente.

Ultima etapă care trebuie făcută pentru realizarea aplicațiilor în platforma Unity este aceea a modelării 3D a diferitelor obiecte vizuale, cum ar fi spre exemplu modelarea unui avatar dintr-un joc ca în imaginea de mai jos.

În aplicația realizată în cadrul lucrării de licență am folosit modele deja create cu ajutorul Framework-ului Vuforia, modele 3D create de comunitatea minunată pe care a reușit să o adune Vuforia pentru realizarea aplicațiilor mobile în realitate augmentată (A.R. – Augmented Reality).

Prezentarea framework-ului Vuforia, utilizat pentru realizarea aplicației

Vuforia este un framework de dezvoltare al aplicațiilor software utilizând tehnologia realității augmentată, pentru dispozitivele mobile care permite crearea de aplicații în Java și C# .

Framework-ul este conceput pentru a utiliza tehnologia de vizionare și recunoaștere dar și urmărire a imaginilor plane și proiectarea obiectelor 3D pe suprafețele plane.

De altfel, poate proiecta și conținut multimedia sau video în legătură cu imaginile din lumea reală când sunt vizualizate prin camera unui dispozitiv mobil.

Obiectul virtual urmărește apoi poziția și orientarea imaginii în timp real, astfel încât perspectiva utilizatorului asupra obiectelor afișate pe ecranul dispozitivului mobil să corespundă cu perspectiva obiectivului afișat.

Este utilizat pentru a părea că obiectul afișat este parte a scenei din lumea reală pe care este proiectat sau introdus cu forța prin aplicația realizată și utilizată pe dispozitivul mobil.

Vuforia suportă o multitudine de variații de tipuri de destinații 2D și 3D, printre care se numără “Target-uri magine fără marcatori”, configurații 3D multi-țintă și o formă de marker adresabil, cunoscut sub numele de VuMark.

Acesta vine la pachet și cu câteva obiecte standard realizate de creatorii lui, cum ar fi butoane 3D care pot fi proiectate în scenă și pot fi interacționate cu ajutorul mâinii deoarece acest framework vine și cu proprietatea prin care poate recunoaște interacțiunea omului cu obiectele din scenă, dar și cu obiectele virtuale proiectate în scena reală.

Vuforia oferă interfețe de programare în aplicații în C#, Java, Obiectiv-C (pentru aplicații mobile pe platforma IOS), dar vine la pachet și cu limbajele găsite în framework-ul .NET printr-o extensie a Unity (doar dacă se vrea implementată).

În acest fel, SDK-ul (numit în continuare framework) suportă atât dezvoltarea nativă pentru IOS și Android, cât și dezvoltarea aplicațiilor AR în Unity pentru sistemul de operare Windows.

Aplicațiile AR dezvoltate utilizând Vuforia sunt, prin urmare, compatibile cu o gamă largă de dispozitive mobile, inclusiv telefoanele și tabletele iPhone, iPad și Android, care rulează o versiune a sistemului de operare superioară celei 2.2, dar de altfel necesită și un procesor destul de puternic.

Sistem hard/soft pentru vizualizarea sistemului solar în realitate augmentată la cursul de geografie

Aplicația denumită în continuare “AR Solar System”, a fost creată cu ajutorul tehnologiei Vuforia și implementată pe sistemul de operare Android, cum este ilustrată în prezentarea de mai jos.

Pentru a intra în aplicația “AR Solar System”, utilizatorul sau elevii, pentru că ei vor fi utilizatorii efectivi ai aplicației, așa cum am relatat mai sus, vor trebui înainte de toate să o instaleze.

Pentru a instala aplicația “AR Solar System” trebuie să parcurgă următoarele etape de instalare a APK-ului aplicației.

*APK aplicație android = pachetul de date comprimat într-un fișier pe care îl citește sistemul de operare Android, este un fișier compilat și comprimat care conține modelele și funcțiile aplicației.

Prima etapă pentru a instala aplicația pe dispozitivul mobil este aceea prin care trebuie să descărcați apk-ul pe dispozitiv, fie printr-un cablu de date de pe un calculator sau direct de pe un server dedicat.

Dacă alegem să instalăm aplicația prin intermediul cablului USB direct din calculator, trebuie să copiem apk-ul aplicației și să îl inserăm în dosarul care reflectă memoria dispozitivului mobil.

Pentru a instala apk-ul propriu-zis al aplicației, trebuie să deschidem aplicația dedicată pentru acest lucru, furnizată de compania Google, cea care a creat și întreține sistemul de operare Android, numită APK Installer.

După intrarea în aplicația de instalare trebuie să parcurgem următoarele etape:

Când deschidem aplicația, trebuie să apăsăm pe butonul “Install APKs” pentru a intra în secțiunea de căutare a APK-urilor de pe dispozitivul mobil.

Această funcție caută în tot sistemul de operare fișierele APK, apoi face o listă cu toate fișierele care nu sunt instalate pe dispozitivul pe care s-a apelat funcția aplicației.

După găsirea și afișarea listei, putem selecta din listă APK-ul pe care dorim să îl instalăm și apoi apăsăm pe butonul “Install” situat în partea de jos a ecranului, un buton verde din colțul din partea dreaptă a ecranului.

Revenind la aplicația creată în cadrul lucrării de licență, denumită în continuare “AR solar system”, odată ce intrăm în aplicație ni se deschide camera video a dispozitivului mobil începând încă din momentul deschiderii, framework-ul Vuforia să își facă treaba și să aplice algoritmul de căutare a planului drept din cadrul scenelor la care este supus obiectivul camerei video a dispozitivului.

În aplicația noastră, planul pe care eu, ca programator, i l-am programat să îl găsească este următoarea bucată de hârtie cu un desen pe ea, necesar pentru a face deosebirea dintre celelalte obiecte din scenă.

După găsirea obiectului care stă în plan drept într-o anumită scenă, framework-ul Vuforia generează planșa care acoperă obiectul (procedeu necesar pentru a nu strica buna interacțiune cu modelele planetelor) și generează de altfel și modelele 3D ale planetelor sistemului solar, dar apelează și funcția care face ca modelele 3D să se miște în sistemul solar, adică pe o axă imaginară în jurul unui model prestabilit de programator.

După cum spuneam mai sus, algoritmul din spatele Vuforia și-a făcut treaba și a reușit să analizeze obiectele din scenă, găsind obiectul după care se uita, a generat planșa imaginară împreună cu modelele 3D (planetele) într-un sistem de axe care se mișcă în funcție de un model 3D ales de programator, în speță de modelul care ilustrează principala stea din sistemul nostru solar, numită și “Soare” (SUN eng.).

DE REPOZITIONAT CELE 2 IMAGINI DE MAI JOS !!!

Cu cât ne apropiem mai mult de planșa generată de Vuforia în cadrul aplicației, putem observa că, în timp real, algoritmul Vuforia rescalează planșa dar și modelele 3D create în cadrul scenei.

Acum că avem o viziune mai de aproape a modelelor, ne putem apropia și mai mult de primul model 3D, acesta fiind “Soarele” care, de altfel, are cel mai important rol în aplicație, după el ghidându-se celelalte modele pe axe pentru a putea proiecta corect un ciclu de execuție al sistemului nostru solar în scopul educativ pentru ca utilizatorul să vadă clar și concis relația dintre planete, dar și relația acestora cu “Soarele” în ansamblul său ca sistem solar.

Imaginea de mai sus ilustrează modelul 3D al soarelui, care, după cum spuneam, este cel mai important model generat în aplicația creată de mine, acest model nu are proprietăți dinamice ca celelalte modele, el este static, nu se rotește după o axă, dar pentru detalii vom reveni puțin mai târziu în cadrul licenței la el.

Primul model 3D care este dinamic și pe care o să-l abordăm este planeta numită “Mercur” care este generată îl felul următor în raport cu steaua sistemului nostru solar și care se rotește în jurul soarelui pe cea mai apropiată axă a întregului ansamblu din scenă.

O altă funcție interesantă pe care am reușit să o implementez în aplicație și care de altfel era crucială în planul educațional pe care mi l-am propus atunci când am ales tema, a fost că atunci când utilizatorul apasă pe una din planetele sistemului solar, să îi afișeze câteva date despre acea planetă. Prin această metodă am facilitat și interacțiunea dintre utilizator și aplicație mai mult decât orice altă aplicație existentă la noi în țară, mai ales în sistemul actual de învățământ.

Următoarea planetă, Venus, este cunoscută ca fiind una dintre vecinele planetei noastre și este ilustrată în următorul model 3D.

Din imaginea de mai sus, utilizatorul, țintit în continuare elevul de clasă generală și liceu dar și studenții de la facultățile de profil (Geografie, Astronomie, Astrologie, Inginerie Aerospațială), atât relația planetei “Venus” cu Pământul sau “Terra” dar și în relație cu “Soarele” cât și pitica planetă detaliată mai devreme “Mercur”.

La fel precum modelul 3D al planetei “Mercur”, aceasta dacă se apelează interacțiunea prin apăsarea ei se va afișa deasupra acesteia un mic text cu câteva informații despre ea, dar să nu uităm că această aplicație vine în ajutorul profesorului de a explica mult mai bine sistemul solar în ansamblul lui, nu de a preda toată lecția despre fiecare planetă în parte în detaliu, de aceea nici nu am optat să încarc aplicația foarte mult cu detalii despre planete.

Următorul model 3D este planeta Terra, acesta fiind cea mai importantă planetă a sistemului nostru solar, așa că nu am putut să nu îi acord mai mult timp la scrierea programului deoarece vreau ca această aplicație nu doar să le ușureze munca profesorilor dar și să le ofere câteva detalii despre planeta noastră.

Modelul planetei este unul detaliat, care este pus în concordanță cu satelitul natural al planetei față de celelalte planete cu sateliți naturali pe care nu i-am mai introdus deoarece nu sunt atât de importanți cum este piticul satelit natural al Terrei numit, “Lună” (Moon eng.).

De altfel, am vrut să punctez încă un detaliu deosebit al planetei noastre prin afișarea pe orbita planetei noastre a Stației Spațiale Internaționale, care arată progresele tehnologice uriașe din ultimele decenii pe care le-a făcut omenirea în știința explorării spațiale, de când americanul Neil Armstrong a reușit să pășească pentru prima dată pe satelitul natural al planetei noastre.

În imaginea de mai sus se poate vedea foarte clar ilustrată silueta stației spațiale internaționale care orbitează modelul 3D, dar mai explicit face parte din tot ansamblul modelului 3D numit “Terra” din pachetul framework-ului Vuforia.

De altfel nu puteam să nu îi acord planetei noastre și un text de detaliu simbolic care este în special pus pentru a motiva utilizatorul să studieze în continuare planetele și sistemul solar, dar și celelalte sisteme solare ??? pe care le știm.

După cum spuneam, am vrut să introduc un text de detaliu prin care vreau să transmit un mesaj emoționant mai ales elevilor, noilor generații, că pe planeta noastră trăiesc, au trăit și vor trăi cei pe care îi iubim cel mai mult, familia și prietenii noștri, deci prin urmare vreau să transmit un mesaj prin care vreau să educ noua generație în a avea grijă de această planetă, mai ales în contextul încălzirii globale și al poluării marilor metropole ale lumii care deja au început să educe populația și noile generații să nu mai facă aceleași greșeli.

În continuare următoarea planetă pe care o abordează aplicația creată de mine în cadrul lucrării de licență este modelul 3D al planetei pe care vrea să ajungă rasa umană în următorii 20-30 de ani, aceasta fiind planeta “Marte”.

Când utilizatorul apasă pe planeta Marte (“Mars”) din sistemul solar, îi va afișa câteva date despre această planetă, prin această metodă am facilitat și interacțiunea dintre utilizator și aplicație mai mult decât orice altă aplicație existentă la noi în tară, mai ales în sistemul actual de învățământ. S-A MAI ZIS O DATA După cum puteți vedea, în imaginea de mai jos apare planeta Marte hașurată cu verde iar deasupra apare textul educativ.

În continuare, în sistemul solar următoarea planetă este Uranus („Uranus”) a cărei axa de rotație este mai înclinată lateral, probabil din cauza unei ciocniri cu un obiect de dimensiunea Pământului. La fel, pentru a accesa detalii despre această planetă, apăsăm pe planeta Uranus pentru a afișa.

Prin urmare, prin această aplicație, am reușit să aduc pe aceeași linie planetele pentru a oferi elevilor o imagine de ansamblu asupra modului in care planetele sunt aliniate.

Din poza anterioară se vede exact cum aceste planete s-au aliniat așa cum s-a întâmplat la începutul lunii octombrie 2018, când s-a petrecut acest fenomen, fenomenul de aliniere a planetelor.

După această planetă, următoarea planetă este Neptun, care are un sistem de hidratare foarte activ, inclusiv cele mai puternice vânturi din sistemul solar, aceste vânturi ajungând la o putere de 21000 km/h.

Prin apăsare pe planeta Neptun putem activa, afișa informații pripite către această planetă.

Ultima planetă din aplicație este Pluto, care este de dimensiuni foarte mici și abia se observă pe acest sistem. Dacă prin utilizarea aplicației dăm zoom (ținând două degete pe ecran, ciupind sau desprinde cele două degete și cu un deget mutând poziția planșei), vom putea observa această planetă sau afișa informații despre aceasta.

Desigur, planeta Pluto nu este ultima din sistemul solar. Ea mai are la rândul ei încă trei planete de dimensiuni mici.

Haumea – această planetă este numită fix după zeița Haumea, masa acestei planete este de aproximativ o tremie din masa lui Pluto.

Makemake – această planetă are masa de aproximativ două treimi din masa planetei Pluto, denumirea ei provenind de la Makemake care în mitologia greacă înseamnă “Rapa Nui” din Insula Paștelui și este o planetă cu suprafața acoperită cu metan, etan si azot.

Eris – este cea mai masivă și cea de-a doua cea mai mare planetă pitică din sistemul solar, această planetă a fost numită după zeița Eris, zeița disputelor și discordiei.