地球儀上でISS(国際宇宙ステーション)の位置を表示するプログラム（その３）

地球儀上でISS(国際宇宙ステーション)の位置を表示するプログラム（その３）

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         public Image resizeImage(Image jpg, int resizeHeight)      //画像サイズ変換
        {
            int resizeWidth = (int)(jpg.Width * ((double)resizeHeight / (double)jpg.Height));
            Bitmap resizeBmp = new Bitmap(resizeWidth, resizeHeight);
            Graphics g = Graphics.FromImage(resizeBmp);
            g.InterpolationMode = System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.HighQualityBicubic;
            g.DrawImage(jpg, 0, 0, resizeWidth, resizeHeight);
            g.Dispose();
            return resizeBmp;
        }
        public int[] matY(int imageHeight)              //平面→球面投影座標変換Y配列
        {
            int[] ymat = new int[imageHeight - 1];

            for (int i = 0; i < imageHeight - 1; i++)
            {
                ymat[i] = (int)((double)imageHeight / Math.PI * Math.Acos(1 - 2 * i / (double)imageHeight));
            }
            return ymat;
        }
        public int[,] matX(int[] ymat, int iH)          //平面→球面投影座標変換X配列
        {
            int[,] xmat = new int[iH - 1, iH - 1];
            double f;
            for (int i = 0; i < iH - 1; i++)
            {
                for (int j = 0; j < iH - 1; j++)
                {
                    xmat[j, i] = iH + 1;
                    double ch = (double)(Math.Sqrt((i - iH / 2) * (i - iH / 2) + (j - iH / 2) * (j - iH / 2)));
                    if (ch < iH / 2)
                    {
                        f = (1 - 2 * (double)j / (double)iH) / Math.Sin((double)ymat[i] * Math.PI / (double)iH);
                        if (f > 0.99)
                            f = 0.99;
                        if (f < -1)
                            f = -1;
                        xmat[j, i] = (int)((double)iH / Math.PI * Math.Acos(f));
                    }
                }
            }
            return xmat;
        }

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 次の記事へ続く。

 

地球儀上でISS(国際宇宙ステーション)の位置を表示するプログラム（その２）

地球儀上でISS(国際宇宙ステーション)の位置を表示するプログラム（その２）

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        private void timer3_Tick(object sender, EventArgs e)    //昼夜再描画タイマー
        {
            marble();
        }
        private void timer4_Tick(object sender, EventArgs e)    //地球回転再描画タイマー
        {
            orbital_sphere();
        }
        private Bitmap makeBmp_desktop(string filename)         //ビットマップ読み込み＆サイズ変換
        {
            Bitmap bmp = new Bitmap(h + h, h);
            System.Drawing.Image jpg;
            try
            {
                jpg = System.Drawing.Bitmap.FromFile(filename);
                jpg = resizeImage(jpg, h);
                bmp = new Bitmap(jpg);
                bmpGetTry = true;
            }
            catch (System.IO.FileNotFoundException)
            {
                string eMsg = "File not found";
                this.label2.Text = eMsg;
                bmpGetTry = false;
            }
            return bmp;
        }
        private Bitmap makeBmp(string url, string filename)         //ビットマップ読み込み＆サイズ変換
        {
            Bitmap bmp = new Bitmap(h + h, h);
            WebClient wc = new WebClient();
            System.Drawing.Image jpg;
            Stream st2 = wc.OpenRead(url);
            jpg = new Bitmap(st2);
            jpg.Save(filename);
            jpg = resizeImage(jpg, h);
            bmp = new Bitmap(jpg);
            st2.Close();
            return bmp;
        }
        private double telDate()                        //TLE形式シリアル日時計算
        {
            DateTime pDate = DateTime.UtcNow;
            double cuday2 = pDate.DayOfYear;
            cuday2 = cuday2 + (double)(pDate.Hour * 3600 + pDate.Minute * 60 + pDate.Second) / 24 / 3600;
            double cu = (pDate.Year - 2000) * 1000 + cuday2;
            return cu;
        }
        private TLEdata ISStle(string url)              //TLEデータ読み込み
        {
            double cu = telDate();                      //現在日時設定
            WebClient wc = new WebClient();             //webからTLE読み込み・抽出
            TLEdata t;
            t = new TLEdata();
            try
            {
                Stream st = wc.OpenRead(url);
                StreamReader sr = new StreamReader(st, Encoding.GetEncoding("Shift_JIS"));
                Boolean readstatus = false;
                while (readstatus == false)
                {
                    string cText0 = sr.ReadLine();
                    if (cText0 == null)
                        readstatus = true;
                    if (cText0.Length == 7)
                    {
                        string wordPick = cText0.Substring(4, 3);
                        if (wordPick == "ISS")
                        {
                            string cText1 = sr.ReadLine();
                            string cText2 = sr.ReadLine();
                            double ep = double.Parse(cText1.Substring(22, 14));
                            double incc = double.Parse(cText2.Substring(12, 8));
                            double ra = double.Parse(cText2.Substring(21, 8));
                            t.ec = double.Parse(cText2.Substring(30, 7)) / 10000000;
                            double ap = double.Parse(cText2.Substring(38, 8));
                            t.mk = double.Parse(cText2.Substring(47, 8));
                            t.mm = double.Parse(cText2.Substring(56, 11));
                            if (ep > cu - 1)
                                readstatus = true;
                            incc = incc / 180 * Math.PI;
                            ra = ra / 180 * Math.PI;
                            ap = ap / 180 * Math.PI;
                                                        //JD translation for Epoch
                            Dtime epc;
                            int[] mday = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
                            epc.Year = (int)(ep / 1000) + 2000;
                            double epday2 = ep - (epc.Year - 2000) * 1000;
                            int rep = epc.Year % 4;
                            if (rep == 0)
                                mday[2] = 29;
                            epc.Month = 0;
                            epc.Day = 0;
                            int i = 0;
                            while (epday2 > 0)
                            {
                                epc.Month++;
                                epc.Day = (int)epday2;
                                epday2 = epday2 - mday[++i];
                            }
                            epday2 = epday2 + mday[i];
                            epc.Hour = (int)((epday2 - (int)epday2) * 24);
                            epc.Minute = (int)((epday2 - (int)epday2 - (double)epc.Hour / 24) * 24 * 60);
                            epc.Second = (int)((epday2 - (int)epday2 - (double)epc.Hour / 24
                                - (double)epc.Minute / 24 / 60) * 24 * 60 * 60);
                            t.tjdep = tjdCalc(epc);
                                                        //地心赤道直交座標変換用係数
                            t.sx1 = Math.Cos(ra) * Math.Cos(ap) - Math.Sin(ra) * Math.Cos(incc) * Math.Sin(ap);
                            t.sx2 = Math.Cos(ra) * Math.Sin(ap) + Math.Sin(ra) * Math.Cos(incc) * Math.Cos(ap);
                            t.sy1 = Math.Sin(ra) * Math.Cos(ap) + Math.Cos(ra) * Math.Cos(incc) * Math.Sin(ap);
                            t.sy2 = Math.Sin(ra) * Math.Sin(ap) - Math.Cos(ra) * Math.Cos(incc) * Math.Cos(ap);
                            t.sz1 = Math.Sin(incc) * Math.Sin(ap);
                            t.sz2 = Math.Sin(incc) * Math.Cos(ap);
                        }
                    }
                }
                sr.Close();
                st.Close();
            }
            catch (System.IO.FileNotFoundException)
            {
                string eMsg = "File not found";
                this.label2.Text = eMsg;
            }
            return t;
        }

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次の記事へ続く。

 

地球儀上でISS(国際宇宙ステーション)の位置を表示するプログラム（その１）

地球儀上でISS(国際宇宙ステーション)の位置を表示するプログラム（その１）

ソースの備忘録です。

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using System;                                           //My sphere with ISS orbital 2014/09/05
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Net;
using System.IO;
using System.Threading;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private int xl, mx;                             //マウス移動量
        private Boolean mb = false;                     //マウス状態
        private Boolean mb2 = false;                    //マウス状態
        private Boolean bmpGetTry = true;               //画像有無ステータス
        private Point mMousePoint;                      //マウス座標
        private double expandSize = 0.9;                //球体拡大率
        private int keido = 135;                        //経度初期値(日本)
        private const int h = 500;                      //画像縦サイズ
        private const int h2 = h / 2;
        private const int w = 2 * h;
        private const int w2 = h;
        private Bitmap bmp1 = new Bitmap(h + h, h);     //昼画像
        private Bitmap bmp2 = new Bitmap(h + h, h);     //夜画像
        private Bitmap bmp3 = new Bitmap(h + h, h);     //昼夜ミックス
        private int[] y = new int[h];                   //平面→球面変換配列Y
        private int[,] x = new int[h, h];               //平面→球面変換配列X
        public struct Dtime                             //Datetime同等構造体
        {
            public int Year;
            public int Month;
            public int Day;
            public int Hour;
            public int Minute;
            public int Second;
        }
        public class TLEdata                            //2行フォーマット
        {
            public double ec;                           //離心率(Eccentricity)
            public double mk;                           //平均近点角(Mean anomaly)
            public double mm;                           //平均運動(Mean motion)
            public double sx1;
            public double sx2;
            public double sy1;
            public double sy2;
            public double sz1;
            public double sz2;
            public double tjdep;                        //元期(Epoch)
        }
        private TLEdata t1;                             //ISSのTLEデータ派生クラス

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            this.MouseDown += new MouseEventHandler(Form1_MouseDown);
            this.MouseMove += new MouseEventHandler(Form1_MouseMove);
            orbital_main();
        }
        private void orbital_main()
        {
                                                        //TLE読み込み(下記NASA URLから1日以内前のTLEを抽出する)
            string tle = "http://spaceflight.nasa.gov/realdata/sightings/SSapplications/Post/JavaSSOP/orbit/ISS/SVPOST.html";
            t1 = ISStle(tle);

            string loadurlname;
            string loadfilename = @"earth_noon.jpg";    //昼画像読み込み(from Desktop)
            bmp1 = makeBmp_desktop(loadfilename);
            if (bmpGetTry == false)
            {
                loadurlname                            //(from NASA;Desktopになかった場合)
                    = "http://eoimages.gsfc.nasa.gov/images/imagerecords/73000/73801/world.topo.bathy.200409.3x5400x2700.jpg";
                bmp1 = makeBmp(loadurlname, loadfilename);
            }
            loadfilename = @"earth_night.jpg";          //夜画像読み込み(from Desktop)
            bmp2 = makeBmp_desktop(loadfilename);
            if (bmpGetTry == false)
            {
                loadurlname                            //(from NASA;Desktopになかった場合)
                    = "http://eoimages.gsfc.nasa.gov/images/imagerecords/55000/55167/earth_lights_lrg.jpg";
                bmp2 = makeBmp(loadurlname, loadfilename);
            }
            y = matY(h);                                //平面→球面投影配列準備
            x = matX(y, h);
            marble();
            //タイマーセット
            timer3.Interval = 600000;                    //昼夜画像書き換え
            timer3.Start();
            timer4.Interval = 100;                      //地球回転
            timer4.Start();
        }

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次の記事に続く。

聖ステパノ学園

今日の昼間は大磯駅前にあるステパノ学園の
学園祭（ステパノ祭り）に行ってきました。

ステパノ学園については下記参考に。
http://ja.wikipedia.org/wiki/エリザベス・サンダースホーム

高低差のある敷地にシンプルで心地良い建築が並びます。



一番高い（標高40mくらい）ところにある「海の見えるホール」。
卒業制作でホール設計するときにだいぶ意識しました。



これは山を下りるときに見える校舎の屋根。
ジグザグの１つ１つが教室です。
光の取り入れ方やシークエンスが好きです。
実はこれもだいぶ参考にしました。



最後にこれはチャペルです。
古いけどいい感じです。

山の上の校舎では鉄道模型の展示があり、
長男と二女は大喜びでした。

最後はやきそばと美味しいコーヒーで
お昼を取り、家に帰りました。

ビルの下の非日常

所用で都内へ。
少し時間があったので少し散歩です。

いつも見慣れたビルでも
裏側やその周辺を歩くと新しい発見
だらけです。

人工の森と遊歩道で憩う人々。

いきなり開ける視界、
ガラス張りのスタジオでヨガに耽る集団。

電車の横ではきれいな人工芝で
フットサルに熱中する子供たち。

とてもビジネス空間とは思えない。

ISS(国際宇宙ステーション)

どうしてもここまではやっておきたかった。

先日作った地球儀アプリに国際宇宙ステーション(ISS)の
現在位置表示を追加しました。

人工衛星の軌道要素は下記から直接読み込みます。

http://spaceflight.nasa.gov/realdata/sightings/SSapplications/Post/JavaSSOP/orbit/ISS/SVPOST.html

2行フォーマット(TLE)と呼ばれるもので、
これだけで大よその位置を計算することができます。

大よそと言うのは、人工衛星は頻繁に軌道修正を
行う場合もあるので。

あと計算は空気抵抗による減速項などは入れていないので、
TLEの元期１日以内でも1°程度の誤差は生じる様です。
(1°って100km近いですからね。上空400kmを飛ぶISSを
きっちり見るためには微妙な誤差です)

さすがに処理が重くなったので言語をVBからC#に切り替えました。
これだけで同じ処理が5～10倍速くなるから大したものです。
（ソースもそのうち整理して残そうと思います）

ということですっきりしたので、明日は製図の直しをします。
（先日の最終課題で立面図の間違いに気付き、少しショックです）

製図の試験終わったら秋の夜空にISSを探します。

 

ソースは次の記事で。

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