如何在手機上使用擴增實境技術識別星星和星座

  • 擴增實境應用程式可以將天體圖疊加到手機相機上,從而幫助你識別星星、星座和行星。
  • SkyView、Star Walk 2、Star Map、VORTEX 或 Stellarium 等工具提供了從基本觀測功能到高級技術資料的各種功能。
  • AR模式的精確度取決於GPS和指南針等感測器的校準,並且會受到支架或金屬結構的影響。
  • 透過結合多個應用程序,無需專業望遠鏡即可欣賞星空、計劃觀測和學習天文學。

利用擴增實境技術識別恆星和星座的應用程序

仰望天空,好奇每個亮點是什麼,這幾乎是每個人的共同經歷,但在 光害、缺乏望遠鏡和時間不足 最終,大多數人都會感到疑惑。好消息是,多虧了手機,你不再需要成為天文學家或擁有家庭天文台,就能在星星、星座和行星之間穿梭。

天文應用程式 增強現實(AR) 它們能將你手機的相機變成一扇通往天空的「魔法視窗」:你只需將手機對準天空,應用程式就能辨識你的視線方向,並在實際影像上疊加顯示即時天體圖。透過天體圖,你可以辨識星座、追蹤行星、觀測衛星,或是為一次專業的望遠鏡觀測做好準備。

擴增實境技術在天文學中的應用是什麼?

這個想法很簡單:這款應用將手機的感應器(GPS、指南針、陀螺儀、加速度計)與天文資料庫結合進行計算。 在任何特定時刻,天空中哪些物體正好在你正前方?然後,利用相機在真實影像上繪製出該方向上的星座、恆星、行星或衛星。

在許多這類應用程式中,行動手機會即時更新天空視圖,因此您可以… 現場天文館 它會隨著你旋轉和移動。有些甚至能讓你“穿越時空”,看到過去某個日期的天空景象,或者幾年後的天空景象,預測日食、星象合相或流星雨。

擴增實境技術也具有非常實際的用途: 瞄準望遠鏡更快如果您知道要觀測的目標(例如,梅西耶星系或疏散星團),您可以在應用程式中搜尋它,然後按照螢幕上的箭頭將其放置在天空中的正確位置,然後再調整支架。

然而,並非所有AR應用都能完美運作。一些用戶抱怨說,某些應用程式容易導致手機感應器校準不準,尤其是在靠近螢幕時。 赤道儀、金屬三腳架或相機 這會幹擾設備的指南針和慣性測量單元 (IMU),導致地圖與真實天空不完全吻合。

星圖追蹤器:帶有望遠鏡技術數據的星圖

在為那些想要更進一步的用戶設計的應用程式中,有一款名為「星圖追蹤器」的觀測應用程序,它結合了多種功能。 利用高度精細的天文資料擴增實境技術它是一種高級袖珍星圖,如果您開始使用望遠鏡或想要了解星座圖以外的更多內容,那麼它是理想的選擇。

星圖追蹤器包含每個天體的精確訊息,例如 赤經、赤緯、方位角和高度角(仰角)這些是天文學家用來在星圖和實際天空中定位任何恆星或行星的座標。有了這些數據,你就可以更精確地校準和指向你的望遠鏡。

該應用程式包含超過 3.000顆真實恆星和88個星座 畫面中不僅有它們的輪廓,還有太陽系中的天體(九大行星,包括冥王星作為矮行星,以及太陽和月球)、星雲和部分星系。銀河系的背景以相當精確的空間位置逼真地呈現,營造出極佳的沉浸感。

它的工作原理非常簡單:你走到空曠的地方,把手機舉向天空,然後應用程式就會充當… 即時天體目標追蹤器您可以按恆星名稱、星座或常用天文標識符(HD、HR、HIP)進行搜索,並按照螢幕上的指示進行操作,直到找到正確的目標。

星圖追蹤器提供免費的基本版本,但對星星和星座(主要是黃道十二宮和熊座)的訪問權限有限,並且提供應用程式內購買系統來解鎖更多功能。 包含超過3.000顆恆星、74個星座以及整個太陽系的完整資料庫如果你想把手機當作「高級望遠鏡查找器」使用,而又不想在旁邊放置電腦,那麼這是一個特別有吸引力的選擇。

SkyView 與 SkyView Lite:立即辨識星星

SkyView及其免費版本SkyView Lite是以下應用程式之一: 最受歡迎的天文擴增實境技術 這款應用程式支援安卓和iOS系統。它的優點在於操作簡單:打開應用,對準目標,幾秒鐘內就能知道你面前有哪些星座、行星或衛星,無論白天或夜晚。

SkyView透過將星圖疊加到相機影像上,讓您能夠定位目標。 整個星座、明亮的行星,甚至人造衛星 這非常方便。如果您是新手,或者有孩子,或者只是想給地平線上那道醒目的光點命名而不想把事情複雜化,那麼這都是理想之選。

一個有趣的細節是,它允許你使用…「穿越」到過去或未來。 日期和時間控制這樣你就可以看到你出生那天天空的樣子,下一次流星雨時天空的樣子,或是你想觀測的未來日食時天空的樣子。

SkyView 還包含一種以視覺方式顯示以下內容的模式: 太陽系的每日運行軌跡這對於了解行星的升起和落下位置、它們如何隨季節變化以及一天中哪個時間段最適合觀測它們非常有用。

它的精簡版是免費的,足以滿足許多人的需求,而完整版則增加了更多功能和物件。無論哪種情況, AR體驗直接且易於上手。專為那些想要簡單易用、無需調整過多設定的使用者而設計。

Star Walk 2 和 Star Walk 2 Plus:一本包含 AR 功能和豐富內容的觀星指南

Star Walk 2 是另一個在討論應用程式時的絕佳參考點。 利用擴增實境技術識別恆星和星座它適用於 iOS 和 Android 系統,是一款非常全面的天文指南,結合了精美的美學設計、嚴謹的數據和許多附加功能。

它的主要功能是“星體觀測器”,它可以顯示… 天空的即時呈現 根據您的位置和設備方向。要啟動星空觀測器,只需向上傾斜手機或點擊指南針圖示;之後,隨著您移動手臂,星圖會即時調整。

要在《星際漫步2》中體驗擴增現實,只需觸摸… 相機圖標 在右上角。這款應用程式將真實影像與星圖結合,您可以使用滑桿調整顯示內容(真實天空或繪製的天體)、亮度、恆星密度等。這種擴增實境視圖讓您能夠輕鬆識別星座、亮星、行星、彗星和其他天體。

《星際漫步2》及其擴充版《星際漫步2 Plus》包含天體的3D模型,以及一個系統 “時光機” 追蹤其他日期的天體運動、月相、日出日落資訊、避免破壞眼睛適應的夜間模式,以及改變天空呈現方式的伽馬射線、X射線或紅外線濾鏡。

具體來說,《星際漫步2 Plus》更進一步: “天空地圖視圖”它能讓你探索恆星、星座、行星、衛星、彗星、小行星, 星雨矮行星、星雲、星系、星團和深空天體,以及天文新聞、您所在位置的推薦活動和測試您知識的測驗系統。

此應用程式已被使用 復活節島天文旅遊指南和馬爾地夫度假村 引導式觀測能夠反映其品質和可靠性。此外,精心設計的畫面、震撼的視覺效果以及相當直觀的操作模式,即使您沒有任何天文經驗,也能輕鬆上手,獲得絕佳的體驗。

關於商業模式,《星際漫步2 Plus》是免費的,但包含廣告和應用程式內購買項目,用於解鎖額外內容(高級星圖、衛星、3D太陽系天體等)。此外,還有… 每月或每年訂閱 它能去除廣告,並提供免費試用期,讓您享受所有額外內容。它適用於 iPhone、iPad、搭載 M1 晶片或更高版本晶片的 Mac,甚至包括運行 visionOS 的 Apple Vision 設備。

夜空:極光、光害與擴增實境模式地圖

Night Sky 是一款專注於蘋果生態系統的應用程序,它將天文館功能與相關資訊相結合。 光害較少的地區 以及教育內容。它允許您查看不同的地圖,這些地圖顯示了最有可能欣賞北極光的地方,或者附近哪些地區擁有優質的暗夜星空。

在AR部分,《夜空》讓你可以 探索星座、行星和恆星 這些功能會疊加在相機螢幕上,如果您使用 iPhone 或 iPad 進行戶外觀測,這將非常方便。夜間模式有助於保護您已適應黑暗的眼睛,這在長時間於黑暗夜空下觀測時尤其重要。

其中一個有趣的補充是它的天文知識問答,它提出了… 關於太空歷史、衛星、太空生活和太空任務的問題對於那些想在擴增實境的幫助下,一邊玩耍一邊探索真實天空的人來說,這是一個很有趣的工具。

夜空 iOS 版免費它通常可以與其他更側重於物件目錄或技術觀測資料的應用程式形成互補,因為它非常注重視覺和教育體驗。

星圖與星圖3D:教育領域的熱門選擇

星圖是一款在教育領域,尤其是在安卓平台上備受推崇的應用程序,因為它允許學生和愛好者探索星空。 太陽系中的所有行星、太陽、月亮、超過88個星座、大約5.000顆恆星。 具有簡單的介面。

使用方法非常簡單,只需將手機相機對準天空即可:無需拖曳螢幕,AR 視圖會隨著裝置的移動而變化。如果使用者觸摸螢幕上的星星或行星,應用程式就會顯示出來。 關於該物件的關鍵數據例如它的名稱、亮度或大致距離。

物體搜尋借助以下方式得以實現: 類別列表這款軟體在課堂上非常實用:例如,教師可以要求學生用它來定位行星、特定星座或明亮的恆星。它適用於安卓系統,而且免費,是教育機構最方便的選擇之一。

同時,StarMap 3D 是專為 iOS 設計的,它結合了 內建指南針和陀螺儀 它可以幫助快速定位行星、星雲、星團、星系和星座。它擁有一個包含超過15.000顆恆星和近300個深空天體的資料庫,每個天體都包含有關大小、形態、方向和與地球距離的詳細資訊。

該應用程式提供兩種不同的模式:一種模式 經典天文館它主要顯示肉眼可見的物體,並包含一個3D模式,允許使用者以三維方式「飛越」宇宙,探索恆星和星系的分佈。這款應用程式在iOS平台上的售價非常合理(約0,85歐元),對於想要更全面地了解宇宙空間的人來說,它是一個非常經濟實惠的選擇。

ServiAstro精選:推薦的星空觀測應用

一些天文科普項目,例如 ServiAstro,已經開發了自己的 一系列旨在幫助您了解天空的手機應用程式它可以幫助你確定你正在觀察的是哪顆恆星,以及它位於哪個星座。它的方法兼具易用性和一定的科學嚴謹性。

在 ServiAstro 的眾多方案中,以下方案再次脫穎而出。 SkyView精簡版它是一款適用於安卓和iOS系統的免費應用,利用攝影機晝夜探測和識別天體。對於想要簡單高效天文觀測應用的使用者來說,它是最常被推薦的應用之一。

《星際漫步2》再次成為一本優秀的觀星指南。 即時探索夜空 並辨識恆星、星座、行星、衛星、小行星、彗星、國際太空站或哈伯太空望遠鏡。只需將裝置指向天空,該應用程式就會準確地顯示您頭頂上方的天體。

在針對 Android 的特定工具中,ServiAstro 提到了 Google Sky Map,這是一款經典的、功能強大的工具。 包含基本資料的虛擬星圖 指向使用者所指方向上的任何可見物體。它不像一些更現代的應用程式那樣酷炫,但仍然實用且輕巧。

另一個強烈推薦的應用程式是 VORTEX,這是一款功能全面的安卓天文館應用,它可以將星圖疊加到現實世界中,非常適合天文初學者。它包含一個擁有約 20.000 天體:太陽系的所有天體、88 個星座、110 個梅西耶天體、109 個考德威爾天體、NGC-IC 星系目錄、9.000 多顆恆星和流星雨,以及事件日曆和時間調節器,以便在任何日期查看天空。

StarChart是Android上的另一個替代方案:它的運作方式如下: 虛擬星圖 它利用GPS和3D技術計算地球上可見的每顆恆星和行星的當前位置。它顯示了來自南北半球的5.000多顆恆星、太陽系行星、太陽和月球。點擊任何物體即可查看距離和亮度等數據,非常方便快速參考。

此外,還有幾款更專業的應用程式:Planetarium(提供太陽系天體信息,並根據位置和日期進行調整,包括更新的方位角、高度角、天文現象和星曆表)、Mobile Observatory(提供更新的星圖、太陽系和天空的互動導覽)、Living in the Sun(專注於太陽恆星、日落和太陽超過 2,5 顆恆星軌跡包含超過日出、1.000 顆月球、超過日出、距離顆恆星的文章、高精度定位和望遠鏡控制功能)以及 iPhone 版 Stellarium(行動版)。 最受歡迎的開源天文館非常適合在夜空中精確定位物體。

擴增實境和校準的常見問題

儘管擴增實境技術在天文領域優勢眾多,但它並非完美無缺。一些用戶反映,在諸如 Pixel 9 Pro 等手機上使用 Stellarium Plus 等應用程式時,會出現一些問題。 AR地圖與真實天空的對齊並不總是準確的。原因通常是手機幹擾了慣性測量單元 (IMU) 和數位羅盤,尤其是在金屬赤道儀、堅固的三腳架或相機附近使用手機時。

當這種情況發生時,地圖相對於實際的恆星會出現“偏移”,這會使事情變得複雜。 精確定位深空天體 (星系、星雲、星團),這些天體肉眼本來就很難看到。一個很小的角度誤差就可能導致你看向天空中的錯誤區域。

愛好者經常會問,有沒有一款應用不完全依賴內部感測器,而是能夠… 拍攝一張真實的天空照片,並用它來校準地圖。儘管有些應用試圖透過內部調整或一些小的校準技巧來改善對準情況,但該系統通常仍依賴 GPS、指南針和陀螺儀,而不是對天空進行完整的影像辨識。

一些行之有效的實用解決方案包括: 讓手機遠離金屬結構以 8 字形行動裝置重新校準指南針,檢查 GPS 訊號是否良好,如果可能,請使用已知參考物進行調整(例如,手動將月亮、明亮的行星或非常容易辨認的恆星的位置與其在應用程式中的位置對齊)。

即使存在這些限制,目前大多數AR應用程式仍然提供 精準度足以滿足休閒娛樂用途,並可作為瞄準望遠鏡的輔助工具。始終要記住,可能會有一些細微的偏差,最好用一些可見的參考物來確認位置。

有了這些種類繁多的工具,從最簡單的 SkyView Lite 或 Star Chart 到最全面的 Star Walk 2 Plus、VORTEX 或 Luminos,如今一切都變得可能 找個晚上出去,拿起手機,把天空中幾乎所有的光源都叫出來。了解它屬於哪個星座,何時再次可見,以及它背後有哪些科學和神話故事。無論是學習、與家人共度美好時光,還是計劃嚴肅的觀測活動,這些擴增實境應用程式都已成為晴朗夜晚的完美伴侶。

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