国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト
国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト（こくりつてんもんだい4じげんデジタルうちゅうプロジェクト）とは日本の国立天文台によるプロジェクトのひとつ。宇宙や天文現象の様子を、空間3次元と時間の1次元、合計4つの次元のもとで可視化する事を目的とする。宇宙の構造を立体的（3次元）に表現するほか、137億年に及ぶ宇宙の姿を可視化することになるため、時間の1次元を加えたところにその名前の由来がある。可視化においては立体視用の特殊なめがねを用いるなどするが、あくまでも立体視が必要な際だけである。
「4次元デジタル宇宙」を英訳すると4-Dimensional Digital Universeとなるので、その頭文字をとった上でDDをD2と記載して4D2Uプロジェクトと呼称される。またこの略称は英語の"4-D to you"に通じ、「4次元宇宙を貴方のために」という意味も込めている。
目的
デジタル化された天体観測データやコンピュータの性能の高度化を活かして、これまで天文シミュレーションソフトでは表現の出来なかった、銀河の構造や天体の精密かつリアルなグラフィックスが描けるようになったことを背景に、137億年に及ぶ宇宙の姿をよりリアルに、手軽に再現することを目的に開発されたものである。
そのため、出来る限り生の観測データが用いられている。特に太陽系に関しては観測によって求められた値から計算された、コンピュータのシミュレーションに極力依らない実際に観測された宇宙を再現している。ただし銀河系については、1000億～2000億の恒星からなるため、科学的根拠に基づく概略を表現することにした。銀河系近傍に関しては、観測所で得られたデータによって、銀河系の縮尺にあわせて表現することにした。また、SDSS計画などによって観測の行われた、宇宙の大規模構造については、その生データをそのまま生かした。
また、惑星の形成や銀河系の形成については、パーソナルコンピュータでの演算は不可能なため、専用計算機で計算したデジタルデータを下にした、デジタルシネマの形で表現することにした。ただし、質点だけでは何のことか分からないので、微惑星をデジタルペイントで製作したりして工夫を施した。
内容
現在、インターネットを通じて配布されているコンテンツには、専用計算機を用いた大規模天文シミュレーションを可視化したムービー（「渦巻銀河の形成」「連星系の形成」など）と、リアルタイム宇宙データビューワー"Mitaka"がある。これは、地球から出発して137億光年の観測可能な宇宙の果てまでの宇宙の構造をインタラクティブに探索できるように開発したソフトウエアである。データ量が大きいことと、3D表示を行うため、ある程度の性能を持ったPCでないと実行ができない難点はあるが、パーソナルコンピュータ上のデスクトップで最新の天体観測データに基づく宇宙探査が出来るように開発したものである。
"Mitaka"以外について
「渦巻き銀河の形成」や「連星系の形成」の作成にあたっては、東京大学理学部及び教養学部にて行われてきたGRAPEプロジェクトの研究成果に基づき数値シミュレーションによって、得られた計算結果を画像として表示したものである。