Jak wiadomo patrząc na gwiaździste niebo możemy zaobserwować, że gwiazdy tworzą na sferze niebieskiej specyficzne kształty - są to gwiazdozbiory (np. Orion) czy asteryzmy (np. Wielki Wóz będący częścią gwiazdozbiory Wielkiej Niedźwiedzicy). Kształty gwiazdozbiorów oraz ich granice są określone arbitralnie. Podział sfery niebieskiej został zatwierdzony w 1930 roku przez Międzynarodową Unię Astronomiczną i obowiązuje do dziś. Zdefiniowano w sumie 88 gwiazdozbiorów, zdefiniowano ich nazwy oraz granice. Wyróżniamy 51 gwiazdozbiorów północnych, 25 południowych i 12 zodiakalnych. Największym z gwiazdozbiorów jest Hydra zajmujący swoją powierzchnią ponad 3% nieba. Oprócz gwiazdozbiorów możemy też wyróżnić charakterystyczne grupy gwiazd tworzących pewne kształty. Noszą one nazwę asteryzmów. Przykładami są Wielki i Mały Wóż, Trójkąt Letni czy Kwadrat Pegaza z tych większy.
Jak już wcześniej wspomniałem podział sfery niebieskiej na gwiazdozbiory jest rzeczą całkowicie umowną. Z reguły gwiazdy tworzące określony kształt na sferze niebieskiej nie są ze sobą w żaden sposób związane fizycznie. Co więcej odległości przestrzenne między poszczególnymi gwiazdami mogą być olbrzymie. Zwykle ludzi dziwią te stwierdzenia. Postanowiłem zbadać sprawę głębiej. Aby określić przestrzenne położenie gwiazdy względem Słońca wystarczy znać jej rektascencją, deklinacje (współrzędne w układzie równikowym) oraz odległość gwiazdy od Słońca. Posługując się geometrią sferyczną łatwo wykazać, że przestrzenne współrzędne gwiazdy można wyrazić wzorami:
$$x=Rcos(\delta )cos(\alpha ) \\
y=Rcos(\delta )sin(\alpha ) \\
z=Rsin(\delta )$$
Orientując układ XYZ przyjąłem następujące założenia:
+x: w kierunku delta = 0 stopni, alpha = 0.0 godzin
+y: w kierunku delta = 0 stopni, alpha = 6.0 godzin
+z: w kierunku delta = +90.0 stopni (niebieski biegun północny)
Słońce jest w punkcie (0,0,0).