有效地绘制星图

Question

我想要想象出可以包含数十万个条目的天文星目录。目录通常只包含一个恒星列表，每个恒星都有球坐标和其他数据。球面坐标是指右上升（0-360度或0-24小时）和赤纬（-90度到+90度）。这对应于经度和纬度，仅在天球而不是地球表面。

我想绘制目录中位于特定视野内的所有星星，由中心（球面坐标）和视野大小（以度为单位）和投影（例如立体投影）。

通过浏览整个目录绘制星星，只检查每颗星是否在视野范围内是非常低效的。

我怎样才能提高效率？是否有针对此类问题的良好算法或数据结构？

Answer 1

1. 对于现代gfx卡，300K（及以上）星的数字仍然可以管理......

   所以你可以尝试将它们全部加载到gfx作为VBO / VAO，并将渲染/剪辑单独留给gfx。我以这种方式使用 Hipparcos（118322星）而没有任何问题，而每颗星都是透明的Quad。您只需要预先计算四边形以在渲染之前查看位置（仅一次）。这是我的一个应用程序的屏幕截图，其中 Hipparcos 以这种方式用作背景星（在RT中）

   ConnectionProvider

   您还可以使用几何着色器来缓解很多事情（只能发送点数甚至而不是Quads），但这会将Target gfx HW限制为仅支持几何着色器的那些。

2. 如果您有更多星星，那么您的HW可以处理然后使用已排序的数据集

   大多数目录按Ra,Dec,Distance排序。您可以通过以下方式使用它：

   1. 选择查看区域Ra or Dec
   2. 假设您的数据按min(Ra,Dec),max(Ra,Dec)升序
   排序
   3. 首先找到Ra星号[i0] .Ra＆gt; = min.Ra
      • 使用二元搜索!!!
   4. 找到第一个i0，其中star [i1] .Ra＆gt; = max.Ra
      • 使用二元搜索!!!
   5. 流程明星i1

   测试是否为i0<=i<i1，如果是，则进行渲染。

   6. 如果这还不够快，您需要使用空间细分

      因此，将数据集划分为较小的数据集。在根据所选视图区域进行渲染之前，仅使用该区域附近的数据集。这将显着降低处理数据的数量。