“太空電子沙盤”讓“嫦娥”奔月直觀可視
嫦娥二號發射日益臨近，人們將有望通過嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺的直播，看到它精彩的繞月之旅。
該系統平臺的總負責人，是航天可視化團隊負責人趙正旭教授。
9月27日，筆者走訪了從北京航天飛行控制中心短暫返石的趙正旭。真實模擬太空環境
“昨天晚上幾乎整夜沒有休息，處理了一些可視化系統平臺收尾的工作。”談起嫦娥二號，趙正旭教授精神一振。他希望“通過自己的努力，使嫦娥二號的可視化系統平臺更多地起到‘可視化航天’的作用，而不僅僅是‘航天可視化’。”
了解嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺，不能不提及趙正旭的TDS深空探測系統。TDS，即TotalDis-coveryofSpace，意為虛擬現實軟件系統。用于表現航天器飛行情況，并對其進行實時監控，實現多目標多任務下，航天器及運載工具的運行狀態及星空和空地運行環境的實時模擬。
1992年，在英國留學的趙正旭開始了TDS深空探測系統研發工作。此后的16年里，他精心搭建這一平臺，并最終研發出了具有完全自主知識產權的虛擬現實軟件系統。
趙正旭給他的TDS深空探測系統起了一個形象的名字———“太空電子沙盤”。嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺，是這個“太空電子沙盤”某一局部的特別“加強版”。
“航天可視化就是通過某種表現方式把航天過程可視化，而可視化航天則是借助可視化系統平臺對航天器進行有效控制。”趙正旭解釋說。
他說，航天器進入太空后看不見、摸不著，借助可視化系統平臺，可對航天器周圍的環境，包括隕石、太空垃圾等進行真實模擬，同時把航天器的真實動作，包括儀器儀表等的工作狀況用三維效果表現出來，以幫助技術人員進行分析判斷。
“以前航天器的這些情況都是依靠科技工作人員對數據、曲線等進行分析得出的。”趙正旭說，有了三維可視化系統平臺，科技人員就像長了“千里眼”。
“現在可視化航天正越來越受到重視。”據趙正旭介紹，可視化系統平臺還可以先期對航天器的運行狀況進行模擬演練。變海量信息為直觀圖像
“對海量數據的處理，是我們在研發嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺過程中遇到的困難之一。”談到研發難點，趙正旭特意談到了海量信息處理問題。
據介紹，種類繁多的信息源產生的大量數據，遠遠超出了人腦分析解釋這些數據的能力。這已成為提高科學計算及工程設計質量和效率的主要瓶頸。
科學可視化作為一種特殊的計算方法，其奧妙就是把浩如煙海的數據轉換成圖形，描繪成數據“風景”，為人們提供一種發現不可見信息的方法，豐富科學發現的過程。“嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺就是利用虛擬現實技術，把海量的數據信息轉化成了形象直觀的三維圖像。”趙正旭說，可視化技術充分發揮人的右腦識別與構造幾何圖像的特殊機能，把原來難以直接解決的問題，變換到另一個領域中，成為容易理解和解決的問題。
據介紹，如今，大至高速飛行模擬，小至分子結構的演示，可視化技術的應用無處不在。
4個人4個月的研發之旅
“這可能是我迄今做得最累、最艱辛的一個項目了。”9月27日，航天可視化團隊負責人趙正旭教授說起嫦娥二號的可視化系統平臺研發感慨道。
他率領的團隊從今年5月份正式進入嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺研發。“4個月來，我們的工作可以說是沒日沒夜。”趙正旭說，
最大的難點不在技術，而是4個人的科研團隊，除趙正旭外，其他3人此前從未涉足航天科研領域。
從事可視化系統的開發，需要具備跨多種學科的知識，比如既需要懂航天，又需要懂計算機、軌道、天文等多種知識。趙正旭、劉展威、王威、佟寬章這支4人團隊團結協作，努力攻關。
趙正旭一日三餐都是在學校招待所或學生食堂解決。身體一向強壯的他曾由于勞累過度，吃什么吐什么。
可視化平臺模型創建者王威舉行完婚禮就走進了實驗室。
負責網絡數據通信的佟寬章孩子剛一歲，不得不從老家把父母接過來照顧孩子。“我們4個人都自信屬于身強力壯的，可這段時間每個人都因勞累而輸過液。”劉展威笑著說。
據介紹，為趕研發進度，4人不斷在北京和石家莊兩a地往返。有時買不上火車票，不得不買高價票才能擠上火車。
辛勤付出后讓這個團隊的努力獲得了負責嫦娥二號a工程的有關負責人的贊許。
9月26日夜晚，這位負責人給趙正旭發來短信說：“嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺是當之無愧的國際領先水平，能在這么短的時間內達到實戰應用，已經很不容易了，系統博大精深，很多東西我們還需要繼續學習。”
這位負責人期待能利用這一成果，屆時將嫦娥二號的精彩之旅高水平展示給全國人民。
引自“‘嫦娥二號’亮點：直接奔月只需五天“，2010-10-29，河北新聞網（來源河北日報），http://hebei.hebnews.cn/2010-09/29/content_794248_7.htm