Modélisation de systèmes d'optique astronomique 

Projet tuteuré réalisé au laboratoire Lagrange sous la tutelle de Marcel Carbillet

Modifications apportées

          L'un des objectifs de notre projet a été de contribuer à la modification et à l'amélioration du PSE CAOS et du Software Package CAOS. Le plus clair du travail est un travail de programmation.


Modifications des instructions d'installation de CAOS et PSE CAOS

          La première étape des modifications a été de changer les instructions d'installation en vue de simplifier celles-ci. Elles étaient clairement réservées à un plublic aguéri et ayant de bonnes bases en informatique. 
Quoi qu'il en soit, les instructions n'étaient pas toujours claires et ne précisaient pas le lien menant au téléchargement des fichiers, ni à quel moment dans l'installation le faire.

          Les instructions sont détaillées dans une liste d'étape à suivre selon le système d'exploitation utilisé (Linux dans notre cas). Cette liste est disponible sur ce lien. 

Module DIS

          Le module DIS permet lors de l'éxecution du projet d'afficher l'image associée au module souhaité, par exemple l'atmosphère turbulente à travers la pupille ou encore la réponse impulsionnelle de l'astre.
Après les modifications apportées, nous pouvons choisir la fréquence d'affichage de l'image lors de l'éxécution du projet, l'élever à la puissance souhaitée, logarithme, zoomer, choisir une plage de couleurs, les dimensions de l'image ...

          Autant de fonctionnalités permettant une meilleure analyse des résultats de la simulation. 



    Extrait du code source de la routine de renvoi des informations de base pour le module DIS, une routine parmi d'autres.







    Fenêtre GUI de DIS avant modifications



    Fenêtre GUI de DIS après modifications

    Modification apporteés au module de DIS

              Certaines modifications ont été apportées au module DIS. A l'origine, ce module ne présente que les fonctionnalités suivantes:
    • Titre de la fenêtre d'affichage : on entre le titre voulu dans le champ correspondant ;
    • Nombre d'itération par affichage : on entre ce nombre dans le champ correspondant.

              De nouvelles fonctionalités ont été importées du module DSP, appartenant au package AIRY. Pour l'essentiel, on retrouve les fonctionnalités suivantes :

    • Table de couleur pour l'affichage de l'image : on peut choisir entre le bleu-blanc linéaire, en passant par le rouge à gradient de température, et toute une palette de coloris artificiels ;
    • Taille de la fenêtre : on entre le longueur et la largeur de celle-ci dans les champs correspondants ;
    • Options sur les données des types de sorties:
      1. SRC_T: affiche un tableau 2D ou 3D, et n'affiche rien si la source est ponctuelle ;
      2. IMG_T: affiche la réponse impulsionnelle ou l'image de l'étoile.

      • Les nouvelles options proposées sont:
      • Type (ou fonction) d'affichage de la carte de l'image :
        1. affichage simple ;
        2. affichage en log[base10] ;
        3. affichage en mode puissance.
      • Choix de l'exposant de l'affichage (si on a choisi l'affichage en mode puissance) ;
      • Facteur d'agrandissement.

    Module SAV

              Le module de sauvegarde SAV permet l'enregistrement de tout type de structure de données. Pour cela, SAV écrit un prototype de fichier (fichier .sav, enregistré en utilisant la fonction "save" dans IDL) et fichier de données (fichier.xdr). Le prototype (sous format SAV) permet, ensuite de lire le fichier de données (sous format XDR).
                     
              On a ci-contre une partie du code source de la routine de génération de la GUI (Graphical User Interface) du module SAV sur laquelle on peut régler les paramètres du module SAV.

    Modifications apportées au module SAV


    Fenêtre GUI du module SAV avant modifcations

    Fenêtre GUI du module SAV avant modifcations

              
              A l'origine, le module ne permet d'enregistrer que les fichiers sous format XDR.
    Certaines modifications ont été effectuées en vue d'avoir le choix entre les formats XDR, SAV (le format de sauvegarde propre à IDL, et FITS, servant au stockage, à la transmission et au traitement des images scientifiques, très utilisé des astronomes.

              Pour la partie visible des modifications, les boutons .sav et .fits ont été ajoutés sur le GUI de SAV pour le choix du format d'enregistrement soit d'un prototype (format SAV), soit un fichier de données (format XDR).





    Partie de code source de la routine de génération de la GUI du module ATM

    Module ATM

              ATM génère une atmosphère turbulente. 
    Ici, on considère un profil Cn2 dépendant de l'altitude z. Dans notre cas, plusieurs couches atmosphériques affectées par un profil Cn2 sont simulées. 
    Celles-ci sont, aussi, affectées par un facteur vitesse dans le cas d'une évolution dynamique dans le temps.
    Chaque couche turbulente est un écran de phase soit pouvant être généré par ATM, soit lu dans un fichier où des écrans de phase sont déjà enregistrés : ceux-ci peuvent être carré ou en bandes. Dans ce cas, le choix de la longueur physique des fronts d'onde est un libre pouvant être choisi arbitrairement. 

              Un ensemble de champs sur la fenêtre GUI du module ATM aident l'utilisateur à définir les paramètres adéquats pour sa simulation ou alors à savoir quels paramètres caractérisent les fronts d'ondes dans le cas où ceux-ci sont enregistrés au préalable dans un fichier de données.

    Modifications apportées au module ATM


    Fenêtre GUI avant modification

              Sans modifications, l'atmosphère générée par le module ATM ne peut être que turbulente sans laisser le choix à l'utilisateur.
    Pour la partie visible, sur le GUI, nous avons rajouté une sous-base de contrôle de la turbulence :
    nous avons la possibilité de "allumer/éteindre" la turbulence : tous les champs liés à une atmosphère turbulente se retrouvent grisés. 

              Pour la partie programmation, modifications sur les routines des paramètres par défauts, de l'algorithme scientifique, de l'initialisation, de renvoi des informations de bases pour ATM et de lancement de la simulation ont été faites aussi. 
    La difficulté était au rendez-vous étant donné que chaque partie du GUI déstinée à être grisée en désactiant la turbulence avait énormément d'implications et de ce fait rendait la tache difficile.

    Fenêtre GUI après modification


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