Copernican Planetarium Sola
アンドロイドアプリ 地動説型プラネタリウム「そら」 Sola Ver2  since 2017


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旧バージョンのapk

Youtube動画


Youtube動画 観測シナリオ 三日月の観測
地上から三日月を見てから,宇宙空間に移動し,太陽・地球・月の位置を確認します。


Youtube動画 観測シナリオ 半月の観測
地上から半月を見てから,宇宙空間に移動し,太陽・地球・月の位置を確認します。


Youtube動画 観測シナリオ 地動説と天動説
惑星の位置を表示した後,地動説や天動説で惑星の軌道を表示します。
惑星の運行を見ている限り,地動説も天動説も正しいように思えます。


Youtube動画 観測シナリオ 皆既日食の観測
皆既日食が観測される地点日時で皆既日食を観測します。
皆既日食の1時間前と1時間後を想定した部分日食も観測します。
その後,宇宙空間に移動し,地球を観測し月の影を確認します。
皆既日食の1時間前から1時間後まで月の影が移動していることを観測します。


Youtube動画 観測シナリオ 木星土星運行
地球の自転を止めて,地球上から木星・土星の天球上での動きを観測します。
それらの惑星の順行・留・逆行を確認します。
地球の自転を止めることにより,日周運動に煩わされることなく惑星の動きを
観測することができます。


Youtube動画 観測シナリオ 地軸の傾きを変更
現実にはあり得ないけれど,地軸の傾きを0度にしたり90度にしたりします。
地軸の傾きが0度のとき,天の北極はりゅう座方向になります。
地軸の傾きが90度のとき,天の北極は黄道上で夏至の太陽の方向になります。
それぞれの場合について,日の出の時刻と日の出の方向が1年を通してどのように
変化するのか,地上に戻って観測してください。



AndroidStudio(Java)でOpenGLES2 を作成しながら作った作品です。
3次元回転変換の嵐です。タブレットの姿勢も回転変換行列としてうまく取得できました。

◯ 概要
・タブレットを空にかざして使うプラネタリウムアプリです。
・地上から見える星座,惑星,月,太陽を3Dモデルとして表示します。
・水平発射の宇宙船に乗って,月から目を離さずに地球外まで移動し,地球,月,太陽,惑星を見渡すことができます。月の満ち欠けと太陽・地球・月 の位置関係を確認することができます。
・内惑星・外惑星の見え方と軌道上の位置関係も確認できます。
・生徒と先生が一緒に楽しめる学習用天文アプリです。

◯ 主な操作
・タブレットを空にかざすことで,視る方向を変えることができます。
・画面右端のロケットボタンで宇宙に出発し,地球に戻ることができます。
・視点が宇宙空間にあるときは,2本指スワイプによって,視点を変更できます。
・2本指での拡大縮小動作で視野の広さ(望遠・広角)を変更できます。
・姿勢取得センサに対応していないタブレットでも手動モードで操作できます。(この場合は1本指,2本指操作を使います。)

◯ 学習向け機能
・三日月,半月(上弦・下弦),満月の観察に適した日時に観測ボタンにより移行するので,地上からの視点で,観察時刻,月の形,方角を確認した 後,地球・月・太陽を見渡すところまでシームレスに移動し,地球・月・太陽の位置関係を確認します。
・日食の観察に適した日時(東京)が観測ボタンにより設定されるので,欠けた太陽を確認し,地球外に移動し,日本周辺にある月の影を観察できま す。さらにもう少し離れて,地球・月・太陽を見渡すところまで移動し,位置関係を確認します。(日食は太陽の西側から)
・月食の観察に適した日時が観測ボタンにより設定されるので,赤くなった月を確認し,地球・月・太陽を見渡すところまで移動し,位置関係を確認し ます。(月食は月の東側から)
金星の満ち欠け,見かけの大きさと金星・地球・太陽の位置関係に関して,日時を設定すれば観察確認できます。専用観測ボタンはまだ実装されていま せん。

◯ その他の学習向け機能
・地球の楕円軌道,地軸の傾きは実際に忠実です。日周運動と星座の動き,年周運動と星座の動き,春分,夏至,秋分,冬至と太陽南中高度と地軸の傾 きを確認できます。
・観測地の設定により,北極・南極で見る日周運動,南半球で見る日周運動を観察・確認できます。
・地球の自転が止まってしまったら,公転が止まってしまったらなどの設定による特殊な体験から自転・公転を確認できます。
・地軸の傾きがなくなったら,地軸が横倒しになったらなどの特殊な設定による体験から地軸の傾きと季節の変化を確認できます。

◯ プラネタリウムとしての基本機能
・3000個の恒星,星座線,星座名,主な恒星名を表示します。
・地上座標,赤道座標はオプションで表示します。
・惑星の軌道半径に比べて惑星本体の直径は非常に小さいため,惑星の直径などを標準で拡大表示(デフォルメ)しています。日食,月食などを見るた めには, デフォルメを解除して観察します。またデフォルメを解除して,地球の公転を観測すると,7分くらいで地球の直径分を移動しているのがわかります。
・惑星探査機などにより明らかになってきた惑星などの外観を「望遠」表示により,観察可能です。
・androidデバイスの持つ位置情報を取得でき,方位姿勢センサを使ってデバイスをかざす位置に対応した表示になります。
・方位に関しては磁北と真北の偏差も考慮されています。

◯ 開発の動機
天文アプリは多数ありますが,地上から星座,惑星などを案内あるいは鑑賞する天動説型プラネタリウムと宇宙旅行型天体案内アプリに分かれてしまい ます。
月の形の変化と月・地球・太陽の位置関係を学ぶとき,地上で月を眺めている状態から,月から目を離さずに宇宙船に乗って,地球,月,太陽を見渡す ことがで きるところまで移動したいと思いました。視点切替ではなく,連続的に移動できることが必要です。地球上から見上げる視点と,月・地球を含む太陽系 の惑星た ちを見渡す視点とを統一したプラネタリウムを作りたいと思いました。星空を見上げるだけでなく,連続的に視点を地球外まで移動し,地球を含めた星 空を再現 することから,「地動説型プラネタリウム」と名付けました。

◯ 地動説と天動説
・地動説型プラネタリウムと称していますが,地上から見た太陽系の動きを,天動説でも表現しています。この天動説では,地球・月以外の惑星と惑星 系の衛星を従えて,太陽が地球の周りを公転します。ティコ・ブラーエの修正版天動説です。本地動説型プラネタリウムでは年周視差まで描き切れない ので,修正版天動説がティコ・ブラーエの誤り通りに描かれます。
この様子は「もし地球が・・・」オプションで見られます。

◯ アンドロイドデバイスへの対応
・観測地の設定では緯度経度を数字で入力することができます。デバイスの保持する現在地情報を使うこともできますが,その場合は利用権限を許可 し,現在地取得可能設定にしてください。
・ジャイロを持つデバイスでは,デバイス姿勢取得が容易なため,かざした方向の星空が見えます。ジャイロを持たないデバイスでも加速度センサなど から姿勢取得しますが,追従速度・安定度は低くなります。