Nauka · Pogoda i niebo w prostych słowach

Jak radar na żywo trafia na Twój telefon

Płynna pętla radaru zaczyna się od liczb, a nie od gotowego filmu. Forecast Bar przeprowadza krajowy skan przez kafelki, weryfikację, pamięć podręczną i renderowanie na urządzeniu, a potem wypełnia przerwy między skanami, aby burze płynnie przesuwały się po ekranie.

Lekcja

Płynna pętla radaru zaczyna się od liczb, a nie od gotowego filmu. Forecast Bar przeprowadza krajowy skan przez kafelki, weryfikację, pamięć podręczną i renderowanie na urządzeniu, a potem wypełnia przerwy między skanami, aby burze płynnie przesuwały się po ekranie.

Jeden krajowy skan, około szesnastu milionów wartości

NOAA co dwie minuty łączy obserwacje radarowe w krajowy skan. Skan użyty w tym filmie ma 6100 na 2700 punktów, czyli 16 470 000 wartości. Serwer Forecast Bar sprawdza nowy skan co dwadzieścia sekund.

To różne zegary. Sprawdzanie co dwadzieścia sekund nie tworzy nowej obserwacji co dwadzieścia sekund. Podobnie ekran odświeżany wiele razy na sekundę nie dostaje tylu nowych skanów radarowych.

Wyślij wartości, a kolor dodaj później

Radar podróżuje jako liczby, jeden bajt na punkt. Telefon dodaje kolor, gdy rysuje mapę. Dzięki temu surowe wartości radaru są oddzielone od palety, którą widzi użytkownik.

Siatka jednobajtowych wartości radaru z wyróżnioną wartością 154 przeliczoną jako (154 minus 65) podzielone przez 2 równa się 44,5 dBZ
Radar dociera jako jeden bajt na punkt; telefon zamienia każdą wartość w kolor, gdy rysuje mapę.

Poszczególne radary nie skanują synchronicznie. Tam, gdzie któryś się spóźnia, jego dane są łagodnie przesuwane w stronę następnego prawdziwego skanu. Film opisuje to jako pracę między prawdziwymi skanami, a nie wymyślanie kolejnej obserwacji.

Twórz pełne klatki ze zweryfikowanych kafelków

Każda klatka jest cięta na kafelki. Kafelek pożycza jednopikselową ramkę od sąsiadów, aby wyświetlane fragmenty łączyły się bez szwów. Każdy kafelek dostaje też odcisk SHA-256.

Klatka staje się dostępna dopiero wtedy, gdy wszystkie jej kafelki przejdą weryfikację. Po publikacji nigdy się nie zmienia. Kafelki potrzebne na ekranie docierają razem jako jeden plik w jednym żądaniu, zamiast pojawiać się jako seria niepełnych fragmentów.

Klatka radaru pocięta na kafelki, każdy ze znacznikiem i stemplem LIVE, obok listy odcisków SHA-256 i dopisku: niezmienna, opublikowana raz, nigdy niezmieniana
Klatka staje się dostępna dopiero po sprawdzeniu odcisku SHA-256 każdego kafelka i potem już się nie zmienia.

Trzymaj niezmienne klatki blisko

Ponieważ opublikowana klatka się nie zmienia, pamięci podręczne na brzegu sieci mogą trzymać ją przez rok. Stara klatka z pamięci podręcznej to nadal ta sama klatka; odnalezienie najnowszego skanu to osobne zadanie.

Na urządzeniu kafelki trafiają do pamięci GPU, a kolor jest nakładany na każdy piksel podczas rysowania. Zmierzony w filmie czas gotowości autoodtwarzania wyniósł około półtorej sekundy. To miara gotowości do odtworzenia pętli, a nie wiek obserwacji radarowej ani uniwersalny czas dostarczenia.

Przesuwaj burze między skanami zamiast je tylko przenikać

Burze przemieszczają się w minutach między obserwacjami. Zwykłe przenikanie pokazuje starą burzę, która zanika, i nową, która się pojawia, co daje dwie blade kopie.

Zamiast tego GPU szacuje pole ruchu i przesuwa echa po ich trasach między klatkami. Wynik może aktualizować się przy następnym odświeżeniu ekranu, do 120 Hz na zgodnych wyświetlaczach. To górna granica wyświetlania, a nie obietnica dla każdego urządzenia, i nie zwiększa ona częstotliwości obserwacji.

Echa radarowe ze strzałkami zmierzonego pola ruchu między 7:56 a 8:02 PM, obok słów: zmierz ruch
Zamiast przenikania GPU mierzy pole ruchu i przesuwa po nim echa między skanami.

Co warto zapamiętać

Następnym razem pamiętaj:

  1. Oddzielaj częstotliwość skanów, kontrole serwera i odświeżanie ekranu.
  2. Czytaj znacznik czasu, nawet gdy animacja wygląda na ciągłą.
  3. Traktuj płynny ruch jako renderowanie między skanami, a nie nowe obserwacje radarowe.
Transcript

Video transcript

Read the full transcript

To radar na żywo. Prawdziwe burze, sunące po Twoim telefonie. Taka płynność wymagała rozwiązania dziesięciu trudnych problemów. Wszystko zaczyna się od radarów takich jak ten. Co dwie minuty NOAA łączy je w jeden krajowy skan: szesnaście milionów wartości. Nowy sprawdzamy co dwadzieścia sekund.

Nie wysyłamy obrazów. Wysyłamy liczby, jeden bajt na punkt, a kolor dodaje Twój telefon. Radary nie skanują synchronicznie. Tam, gdzie któryś się spóźnia, łagodnie przesuwamy go w stronę następnego prawdziwego skanu. Nic nie jest zmyślone.

Każda klatka jest cięta na kafelki, a każdy pożycza jednopikselową ramkę od sąsiadów, więc nigdy nie widzisz szwu. Każdy kafelek dostaje odcisk. Klatka staje się dostępna dopiero, gdy wszystkie się zgadzają. A potem nigdy się nie zmienia. Cały ekran dociera jako jeden plik. Jedno żądanie.

Ponieważ klatki się nie zmieniają, brzeg sieci trzyma je przez rok, blisko Ciebie. Na telefonie kafelki trafiają prosto do pamięci GPU, a kolor jest malowany na każdy piksel podczas rysowania. Autoodtwarzanie jest gotowe w około półtorej sekundy.

A teraz najtrudniejsze. Skany dzielą minuty, a burze wciąż się przemieszczają. Zwykłe przenikanie zamienia każdą burzę w dwie blade kopie. Dlatego GPU mierzy, dokąd zmierza każda burza, i przesuwa ją po jej trasie.

Bez pulsowania. Sam ruch. Każda klatka, przy następnym odświeżeniu ekranu. Jeden skan. Dziesięć trudnych problemów. Jedna płynna pętla. Forecast Bar.

Teraz naucz się czytać to, co pokazuje. Wybierz kolejny film i zasubskrybuj kanał, aby nie przegapić następnego.

Jak pomaga Forecast Bar

Wykorzystaj tę lekcję.

Radar na żywo

Jedna pełna klatka, a potem płynna pętla.

Film śledzi radar na żywo w Forecast Bar od krajowego skanu NOAA, przez zweryfikowane, niezmienne kafelki, po kolor nakładany na urządzeniu. Płynne przejścia ruchu działają na urządzeniach iPhone, iPad, Mac i Apple TV.

  • Jeden bajt na punkt radaru przed dodaniem koloru
  • Jedno żądanie o dane klatki dla ekranu
  • Około 1,5 sekundy do autoodtwarzania w przytoczonym pomiarze
Odczytywanie wyniku

Płynny ruch to tylko połowa historii.

Wiedza o tym, jak rysowana jest pętla, tłumaczy, dlaczego burze suną. Umiejętność czytania radaru tłumaczy, co oznaczają kolory, ruch i etykiety czasu. Tym kolejnym krokiem zajmuje się lekcja towarzysząca.

  • Odświeżanie ekranu to co innego niż częstotliwość skanów radaru
  • Płynne przejścia ruchu działają na urządzeniach iPhone, iPad, Mac i Apple TV
FAQ

Częste pytania

Czy radar na żywo aktualizuje się 120 razy na sekundę?
Ekran może odświeżać się do 120 Hz na zgodnych urządzeniach. Krajowy skan radarowy z filmu aktualizuje się co dwie minuty; płynne renderowanie między skanami nie tworzy nowych obserwacji.
Dlaczego wysyłać liczby radarowe zamiast obrazów?
Forecast Bar wysyła jeden bajt na punkt i nakłada kolor na urządzeniu podczas rysowania. Wartości radaru i wyświetlana paleta są od siebie oddzielone.
Dlaczego klatki radaru mogą być w pamięci podręcznej przez rok?
Klatka jest publikowana dopiero po weryfikacji kafelków i potem nigdy się nie zmienia. Niezmienne klatki mogą pozostawać w pamięci podręcznej, a nowe skany wskazuje lista klatek.
Czy wartość 1,5 sekundy oznacza, że radar ma 1,5 sekundy?
Nie. To zmierzony czas do gotowości autoodtwarzania, a nie wiek obserwacji ani opóźnienie dostarczenia.
Ikona aplikacji Forecast Bar

Zobacz prognozę w kontekście.

Poznaj opisane wyżej funkcje Forecast Bar. Dostępność funkcji zależy od planu, urządzenia i lokalizacji.

Pobieranie jest bezpłatne; pogoda na żywo wymaga subskrypcji. Na iPhonie i iPadzie każda subskrypcja obejmuje 7-dniowy bezpłatny okres próbny dla nowych subskrybentów; plany na Maca go nie obejmują. Plany na Maca i iOS są osobne; Apple TV jest w zestawie z Forecast Bar Gold na iOS.