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Como o radar ao vivo chega ao seu celular

Uma animação suave de radar começa como números, não como um filme pronto. O Forecast Bar leva uma varredura nacional por blocos, verificação, cache e renderização no dispositivo, e depois trata os intervalos entre as varreduras para que as tempestades se movam suavemente pela tela.

A Lição

Uma animação suave de radar começa como números, não como um filme pronto. O Forecast Bar leva uma varredura nacional por blocos, verificação, cache e renderização no dispositivo, e depois trata os intervalos entre as varreduras para que as tempestades se movam suavemente pela tela.

Uma Varredura Nacional, Cerca de Dezesseis Milhões de Valores

A NOAA combina observações de radar em uma varredura nacional a cada dois minutos. A varredura usada neste filme contém 6.100 por 2.700 pontos: 16.470.000 valores. O servidor do Forecast Bar verifica se há uma nova varredura a cada vinte segundos.

São relógios diferentes. Verificar a cada vinte segundos não cria uma nova observação a cada vinte segundos. Da mesma forma, uma tela que se atualiza muitas vezes por segundo não está recebendo esse tanto de novas varreduras de radar.

Envie os Valores e Adicione a Cor Depois

O radar viaja como números, um byte por ponto. O celular adiciona a cor ao desenhar o mapa. Isso separa os valores do radar da paleta que o usuário vê.

Uma grade de valores de radar de um byte com 154 destacado e convertido como (154 menos 65) dividido por 2 é igual a 44,5dBZ
O radar chega como um byte por ponto; o celular transforma cada valor em cor ao desenhar o mapa.

Os radares individuais não varrem em sincronia. Quando um está atrasado, seus dados são suavizados em direção à próxima varredura real dele. O filme descreve isso como trabalhar entre varreduras reais, e não inventar outra observação.

Monte Quadros Completos a Partir de Blocos Verificados

Cada quadro é cortado em blocos. Um bloco empresta uma borda de um pixel dos vizinhos para que as partes exibidas se encontrem sem emendas. Cada bloco também recebe uma impressão digital SHA-256.

Um quadro só entra no ar quando todos os seus blocos passam na verificação. Depois de publicado, ele nunca muda. Os blocos necessários para a tela chegam juntos como um arquivo em uma solicitação, em vez de aparecerem como uma série de partes incompletas.

Um quadro de radar cortado em blocos, cada um com uma marca de verificação e um carimbo LIVE, ao lado de uma lista de impressões digitais SHA-256 e da nota imutável, publicado uma vez, nunca alterado
Um quadro só entra no ar quando a impressão digital SHA-256 de cada bloco é confirmada, e nunca muda depois disso.

Mantenha os Quadros Imutáveis por Perto

Como um quadro publicado não muda, os caches de borda podem guardá-lo por um ano. Um quadro antigo em cache continua sendo aquele quadro; encontrar a varredura mais recente é outra tarefa.

No dispositivo, os blocos se empilham na memória da GPU e a cor é aplicada por pixel no momento do desenho. O resultado medido no filme para a reprodução automática foi de cerca de um segundo e meio. Isso mede quanto tempo leva para a animação estar pronta para tocar, não a idade de uma observação de radar nem um tempo de entrega universal.

Mova as Tempestades entre as Varreduras em Vez de Apenas Esmaecer

As tempestades continuam se movendo durante os minutos entre as observações. Uma transição simples mostra a tempestade antiga sumindo enquanto a nova aparece, produzindo duas cópias fracas.

Em vez disso, a GPU estima um campo de movimento e move os ecos ao longo de suas trajetórias entre os quadros. O resultado pode ser atualizado na próxima atualização da tela, até 120Hz em telas compatíveis. Esse é um limite da tela, não uma promessa para todos os dispositivos, e não aumenta a frequência das observações.

Ecos de radar sobrepostos a setas de um campo de movimento medido entre 7:56 e 8:02 PM, ao lado das palavras meça o movimento
Em vez de fazer uma transição simples, a GPU mede um campo de movimento e move os ecos ao longo dele entre as varreduras.

O que Levar Daqui

Use estas verificações da próxima vez:

  1. Separe a cadência das varreduras, as verificações do servidor e a atualização da tela.
  2. Leia o horário mesmo quando a animação parece contínua.
  3. Entenda o movimento suave como renderização entre varreduras, não como novas observações de radar.
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Isto é radar ao vivo. Tempestades reais, deslizando pelo seu celular. Chegar a essa suavidade exigiu resolver dez problemas difíceis. Tudo começa em radares como este. A cada dois minutos, a NOAA os combina em uma varredura nacional: dezesseis milhões de valores. Verificamos se há uma nova a cada vinte segundos.

Não enviamos imagens. Enviamos os números, um byte por ponto, e deixamos seu celular adicionar a cor. Os radares não varrem em sincronia. Então, quando um está atrasado, nós o suavizamos em direção à próxima varredura real. Nada inventado.

Cada quadro é cortado em blocos, e cada um empresta uma borda de um pixel dos vizinhos, para você nunca ver uma emenda. Cada bloco recebe uma impressão digital. Um quadro só entra no ar quando todos são confirmados. E depois, ele nunca muda. Sua tela inteira chega como um arquivo. Uma solicitação.

Como os quadros nunca mudam, a borda da rede os guarda por um ano, perto de você. No celular, os blocos se empilham direto na memória da GPU, e a cor é pintada por pixel, no momento do desenho. A reprodução automática fica pronta em cerca de um segundo e meio.

Agora, a parte difícil. As varreduras chegam com minutos de intervalo, e as tempestades continuam se movendo. Uma transição simples transforma cada tempestade em duas cópias fracas. Então a GPU mede para onde cada tempestade está indo e desliza cada uma pela sua trajetória.

Sem pulsar. Só movimento. Cada quadro, na próxima atualização da sua tela. Uma varredura. Dez problemas difíceis. Uma animação suave. Forecast Bar.

Agora aprenda a ler o que ele está mostrando. Escolha seu próximo vídeo e se inscreva para não perder o próximo.

Onde o Forecast Bar Entra

Coloque a lição em prática.

Radar ao Vivo

Um quadro completo, depois uma animação suave.

O filme acompanha o radar ao vivo do Forecast Bar desde a varredura nacional da NOAA, passando por blocos verificados e imutáveis, até a cor aplicada no dispositivo. A mistura de movimento funciona no iPhone, iPad, Mac e Apple TV.

  • Um byte por ponto de radar antes de a cor ser aplicada
  • Uma solicitação para os dados do quadro da tela
  • Cerca de 1,5 segundo até a reprodução automática na medição citada
Lendo o Resultado

O movimento suave é só metade da história.

Saber como a animação é desenhada explica por que as tempestades deslizam. Saber ler o radar explica o que as cores, o movimento e os horários significam. A lição complementar trata desse próximo passo.

  • A atualização da tela é diferente da frequência de varredura do radar
  • A mistura de movimento funciona no iPhone, iPad, Mac e Apple TV
Perguntas Frequentes

Perguntas Frequentes

O radar ao vivo é atualizado 120 vezes por segundo?
A tela pode se atualizar até 120Hz em dispositivos compatíveis. A varredura nacional de radar do filme é atualizada a cada dois minutos; a renderização suave entre as varreduras não cria novas observações.
Por que enviar números de radar em vez de imagens?
O Forecast Bar envia um byte por ponto e aplica a cor no dispositivo no momento do desenho. Os valores do radar e a paleta exibida são coisas separadas.
Por que os quadros de radar podem ficar em cache por um ano?
Um quadro só é publicado depois que seus blocos são verificados, e nunca muda depois disso. Quadros imutáveis podem ficar em cache enquanto a lista de quadros identifica as novas varreduras.
O número de 1,5 segundo significa que o radar tem 1,5 segundo de idade?
Não. É o tempo medido até a reprodução automática estar pronta, não a idade da observação nem a latência de entrega.
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