Release Notes

Version 2.2

Diese Version beinhaltet den Umstieg auf die Java Version 1.7.0_51. Ferner wird das Programm jetzt als Installationsdatei ausgeliefert.

Neue Features

• Das Programm wird als Installationsdatei ausgeliefert. Der Standardinstallationspfad liegt im Standardverzeichnis von Windows für Programme.
• Die Nutzereinstellungen werden im Homeverzeichnis des jeweiligen Nutzers gespeichert.

Version 2.1

Diese Version beinhaltet den Umstieg auf neue Versionen von Java (1.7.0_40) und Java3d (1.5.2).

Neue Features

Keine neuen Features.

Bugfixes

Die 3d Algorithmen laufen stabiler. Aktuell wurde kein Einfrieren der 3d-Szene oder ein "Out of Memory Error" mehr beobachtet.

Bekannte Fehler

Falls Helios über Webstart gestartet wird, können keine Navigationsfunktionen benutzt werden, die eine interaktive Eingabe benötigen (Eingabe des Rotationszentrums, direkte Eingabe der Position und Blickrichtung, Ausgabe der Transformationsmatrix).

Version 2.0

In dieser Version wird im Wesentlichen die Strahlungs- und Energieberechnung eingeführt.

In der 3d-Szene können Messpunkte angelegt werden, an denen unter Berücksichtigung des Schattenwurfes die aktuelle Strahlung und die während eines Jahres eingestrahlte Energie berechnet wird.

Ferner werden neue Objekte (u.a. Windrad) oder Erweiterungen bestehender Objekte (Segment und Sektor von Kugel etc.) angeboten.

Die Lizenzen für die Vollversion 1.0 bleiben auch für 2.0 gültig.

Neue Features

Strahlungs- und Energieberechnung

• Sämtliche für die Strahlungsberechnung relevanten Parameter können eingegeben werden (Höhe, Albedo, Linke Trübungsfaktor, Wolkenbedeckungsgrad). Es werden Default-Werte angeboten. Für den Wolkenbedeckungsgrad werden klimatologische Mittelwerte der Sonnenscheindauer an zahlreichen deutschen Stationen angeboten.
• In der 3d-Szene können Messpunkte (bestehend aus Position und Ausrichtung der Fläche) angelegt werden. Für die Ausrichtung der Fläche gibt es drei verschiedene Nachführmodi (a. keine Nachführung, b. nur Drehung um z-Achse, c. volle Nachführung, d.h. Fläche wird immer in Richtung Sonne ausgerichtet).
  Hinweis: Für die Berechnung der Strahlung am Messpunkt wird davon ausgegangen, dass der Messpunkt keine Horizonteinschränkung besitzt. Liegt der Messpunkt im Schatten, wird somit die volle diffuse Himmelsstrahlung veranschlagt.
• Die Globalstrahlung und die Jahressumme der Globalstrahlung werden immer berechnet.
• In der graphischen Jahresübersicht kann neben dem Sonnenstand auch die Globalstrahlung und die Strahlung an den einzelnen Messpunkten angezeigt werden. Die Legende kann angepasst werden und es kann gewählt werden, ob die Phasen, in denen der Messpunkt im Schatten liegt, gesondert gekennzeichnet werden.
• Pro Version: Für jeden Messpunkt wird die aktuelle Leistung und die erzeugte Energie (nach Jahreszeiten und Jahressumme) einer an diesem Punkt befindlichen Photovoltaikanlage berechnet. Die Leistung der Photovoltaikanlage (Peak-Leistung in kWp) kann angegeben werden.

Neue Features in 3d-Szene

• Neues Objekt Windrad: Für die Rotorblätter können drei verschiedene Modi für den Schattenwurf gewählt werden: a. nur die Rotorblätter werfen Schatten, b. der Schatten wird für rotierende Rotorblätter berechnet, c. der Schatten wird für rotierende Rotorblätter mit beliebiger Ausrichtung (Windrichtung) berechnet.
• Neues Objekt Torus: Beide Kreise können sektoriert werden.
• Erweiterung Kugel um Segment und Sektor. Erweiterung Rohr um Sektor.
• Erweiterung Haus: Dachüberstand jetzt auch in x-Richtung möglich. Dachneigung wird angezeigt.
• Die geografische Position kann in der Szene wahlweise gespeichert werden (Kontrollkästchen im root-Element des Szenegraphes).
• Die Position und Blickrichtung des Betrachters kann direkt eingegeben werden (Taste 'v').
• Die Neigung der Horizontlinie kann auf Knopfdruck waagrecht gestellt werden (Taste 'V').
• Das Rotationszentrum wird für jede Szene extra gespeichert.
• Speichern und Wiederherstellen von Views: Auch Sichtfeld (Field of View, Front / Backclip-Distance) und Rotationszentrum wird gespeichert.

Berechnung der Sonnenposition

• Verwendung von exakteren Formeln (Berechnung wird für das Jahr 2010 durchgeführt).
• Die Brechung des Lichtes in der Atmosphäre wird berücksichtigt.

Szenegrapheditor

• Accelerator Keys für "Neue Szene", "Öffnen", "Speichern", "Speichern unter".
• Doppelklick auf Objekt öffnet Editor (außer Transformationsgruppe: Doppelklick expandiert oder kollabiert die Untergruppe).

Datenreihe

• Datumsformat geändert: DD.MM oder MM/DD wählbar (Kontrollkästchen in Formatzeile).
• Berechnung überarbeitet, u.a. mit Fortschrittsbalken und unterbrechbar.
• Neue Daten auswählbar: Globalstrahlung und Energie.
• Pro Version: Strahlung und Energie an den Messpunkten auswählbar.

Sonstiges

• Demoversion umbenannt in Helios Lite, Vollversion in Helios Pro.
• Die Speicherauslastung wird unten rechts angezeigt.

Bugfixes

• Bei Import eines Konfig-Files: Wiederherstellung der letzten Pfade des Dateiauswahldialoges.
• Szenegrapheditor: Nach "add object" und "edit object" wieder Fokus anfordern.
• Schattenberechnung: Parameter und Behandlung von seltenen Spezialfällen verbessert.
• Default Abstand der Schattenflächen auf von 0.1 auf 0.05 gesetzt.

Bekannte Fehler

Bei längerem Betrieb mit andauernder Schattenberechnung (z.B. falls die automatische Berechnung aktiviert ist und die Zeit mittels Schieberegler laufend verändert wird) kann es zu folgenden Fehlerbildern kommen:

• Es kommt zu einem "Out of Memory Error", da die veralteten Schattenobjekte im Speicher nicht mehr freigegeben werden und sich anhäufen. Der Fehler tritt sporadisch auf, die Ursache liegt nach aktuellem Kenntnisstand außerhalb des Helios Codes. Der aktuelle Speicherverbrauch wird daher im Hauptfenster unten rechts angezeigt.
• Die 3d-Szene friert ein. Es werden keine Änderungen in der Szene mehr angezeigt, Navigation in der Szene ist nicht mehr möglich. In diesem Fall muss das Programm geschlossen und neu gestartet werden. Es kann vorkommen, dass der Java Prozess trotz Schließen des Programmes aktiv bleibt. In diesem Fall sollte er mittels Taskmanager gelöscht werden, um unnötigen Speicherverbrauch zu vermeiden. Nach aktuellem Kenntnisstand liegt das Problem außerhalb des Helios Codes. Beim Start von Helios wird die Nutzung von DirectDraw und Direct3D abgeschaltet, da dies auf manchen Rechnern Probleme bereitet. Dies behebt allerdings das Problem nicht vollständig.

Version 1.0

Die erste öffentliche Version von Helios.

Diese Version ist weitgehend identisch zur Testversion 0.9 beta 4.

Einzige funktionale Änderung: Die automatische Schattenberechnung ist standardmäßig aktiviert.

Version 0.9 beta 4

Die erste veröffentlichte Testversion von Helios.

Features

• Berechnung des Sonnenstandes und der verschiedenen Dämmerungsphasen für einen beliebigen Ort. Eingabe auch über ausblendbare Schieberegler möglich. Berücksichtigung der Sommerzeit und automatische Aktualisierung durch Systemzeit möglich. Ortsangaben lassen sich unter einem Namen speichern. Die Ausgabe enthält auch einen graphischen Jahresüberblick des Sonnenstandes.
• Der aktuelle Sonnenstand für einen gegebenen Ort kann in einem kleinen Fenster, das immer im Vordergrund ist, angezeigt werden.
• Es können verschiedene Datenreihen zur Bewegung der Sonne erzeugt werden. Die Daten können auch als csv-Datei gespeichert werden.
• Geometrische Berechnungen: Der Schnittpunkt einer Linie mit einer Linie oder einer Linie mit einer Ebene, und die Schnittgerade von zwei Ebenen können berechnet werden. Bei der Angabe der Richtungsvektoren kann der aktuelle Sonnenstand übernommen werden. Dieses Feature ist primär dazu gedacht, anhand von zwei Schattenwürfen die Lage eines Punktes zu rekonstruieren (jeder Schattenwurf ist hierbei eine Linie, die vom Schatten in Richtung Sonne geht).
• Editor für Erstellung und Bearbeitung einer 3d-Szene: Die Szene kann in einer Datei gespeichert werden (Format xml-basiert, Standarderweiterung im Dateinamen .s3d). Die Objekte werden baumartig angeordnet (analog einem Szenegraph). Es gibt typische Editorfeatures wie Cut, Copy und Paste. Folgende Objekte können angelegt werden: Transformationgruppe (= Baumknoten), Kugel, Zylinder, Kegel, Quader (auch irregulär), Rohr, Baum, Haus, Mauer (regulärer Quader mit definierbaren Durchbrüchen, die Fenster und Türen darstellen sollen), und Polygon. Ferner kann das Koordinatensystem, die Windrose (mit Anzeige des Sonnenstandes) und der Boden optional ausgeblendet oder verändert werden.
• Berechnung des Schattenwurfes in der 3d-Szene. Die Schatten werden als schwarze (oder halbtransparente) Flächen angezeigt, die mit einem kleinen Offset über die Fläche gelegt werden, auf die der Schatten fällt. Die Berechnung kann automatisch bei Änderung der Eingangsdaten neu durchgeführt werden. In diesem Fall kann z.B. die Änderung des Schattens an einem bestimmten Tag verfolgt werden, wenn mit dem Schieberegler die Uhrzeit verstellt wird.

Zusätzliche Features:

• Die Umschaltung der Sprache (Deutsch, Englisch) ist im laufenden Betrieb möglich.
• Diverse Optionen können eingestellt werden, u.a. welche Warnmeldungen erscheinen.
• Die meisten Nutzereinstellungen werden beim Beenden des Programmes gespeichert und beim nächsten Start wieder hergestellt. Es besteht auch die Möglichkeit, die Nutzereinstellungen explizit zu exportieren, importieren und zurückzusetzen.
• Es gibt zwei Hilfe Fenster (Funktionsbeschreibung, Navigationsmöglichkeiten).
• Lizenzierungsmechanismus, Betrieb als Demoversion und Vollversion möglich. In der Demoversion können maximal fünf Objekte der 3d-Szene in der Datei gespeichert werden.
• Info Fenster mit Informationen über Programmversion, benötigte Versionen der Java Bibliotheken, Systemparameter, Informationen zur Lizenz (bei Vollversion).
• Anzeige der Nutzungsbedingungen beim ersten Start. Diese können auch im Info Fenster angezeigt werden.

Bekannte Einschränkungen

• Die angegebene Sonnenposition beruht nur auf astronomischen Berechnungen. Die Brechung des Lichtes in der Atmosphäre ist hierbei nicht berücksichtigt. Dieser Effekt wirkt sich am stärksten bei niedrigem Sonnenstand auf und führt dazu, dass zur berechneten Zeit des Sonnenauf- oder -unterganges die Sonne noch vollständig sichtbar ist (Faustregel: Unterrand der Sonne ist ca. 2/3 des Sonnendurchmessers über dem Horizont). Die Berücksichtigung der Lichtbrechung ist für die nächste Version geplant.
• Die Berechnung der Sonnenposition erfolgt unabhängig vom Jahr. Dementsprechend gibt es auch keine Schaltjahre. Ausnahme: Bei Übernahme des aktuellen Datums vom System wird für die Phase der Sommerzeit das aktuelle Jahr genommen.
• Die Sprachumschaltung geht bei einigen Java Swingklassen nicht (JFileChooser, JColorChooser).
• Erscheinungsbild Schatten bei konvexen Objekten: Die Schattenflächen werden nach der Berechnung etwas von der ursprünglichen Fläche abgehoben, um eine saubere Darstellung zu garantieren (numerische Effekte im Renderer). Dies führt dazu, dass an (konvexen) Kanten schmale Lücken entstehen, die unter bestimmten Bedingungen auch sichtbar sind (ist in der Regel nicht störend).

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