Hologramm-Grafikkarte aus Japan

Wissenschaftler beschleunigen Berechnung computergenerierter Hologramme

Japanische Ingenieure wollen mit selbstentwickelten Grafikkarten die aufwendige Berechnung von computergenerierten Hologrammen (CGH) beschleunigen. Ihr noch nicht ganz erreichtes Ziel ist es, auch komplexe Hologramme in Echtzeit darstellen zu können.

Anzeige

Das Team von der Chiba University, dem Kisarazu National College of Technology und der Tokyo University of Technology beschreibt in einer wissenschaftlichen Publikation die Leistung seiner Horn-6-Grafikkarten. Horn steht dabei als Abkürzung für "Holographic Reconstruction".

Horn-6-Karten bestehen aus fünf Field Programmable Gate Arrays (FPGA) und 256 MByte DDR-SDRAM. Vier Chips vom Typ Xilinx XC2VP70 5FF1517C kümmern sich um die Berechnungen, ein weiterer Chip vom Typ Xilinx XC2V1000-5FG456C ermöglicht es, die Chips über den PCI-Bus des Host-PCs anzusprechen.

Eine Horn-6-Karte kann Objektbilder verarbeiten, die aus bis zu einer Million Punkten bestehen, braucht für die Berechnung eines 1.920 x 1.080 Pixel großen Einzelbildes aber über 12 Sekunden. Selbst ein PC mit vier der Steckkarten braucht noch knapp 4 Sekunden pro Einzelbild.

Die Ingenieure haben für höhere Leistung deshalb einen PC-Cluster aus vier Rechnern mit je vier Horn-6-Grafikkarten aufgebaut. Die sehr aufwendigen Berechnungen können dann immerhin mit etwa einem Bild pro Sekunde ausgegeben werden.

Ein Bewegtbild ist erst bei einer Reduktion der Objektkomplexität auf 100.000 Punkte möglich. Der Cluster kann zehn Einzelbilder pro Sekunde berechnen, bei ebenfalls 1.920 x 1.080 Pixeln. Bei 50.000 Punkten steigt die Bildrate auf 20 Bilder/s.

Theoretisch reichen die 256 MByte RAM der Horn-6 auch für Objekte mit 10 Millionen Punkten, der Rechenaufwand steigt dabei jedoch noch einmal stark an. Zum Vergleich: Der Vorgänger Horn-5 schaffte es nur, 3D-Bilder mit unter 10.000 Punkten zu berechnen, da die FPGA-Chips nur ihren internen 738-KByte-Speicher zur Verfügung hatten. Es fehlte der externe Speicher.

Die CGHs werden von Horn-6 aus gespeicherten 3D-Objektdaten erstellt. Horn-6 berechnet daraus mit einem Raytracing-Algorithmus ein Interferenzmuster. Es wird auf einem eigentlich für Rückprojektionsfernseher gedachten reflektiven 1080p-LCD-Panel vom Typ Aurora Systems ASI6201 ausgegeben und dann als Hologramm durch eine vom MIT entwickelte Laseroptik in einem Meter Entfernung als monochromatisches Hologramm dargestellt. Innerhalb eines 5-Grad-Betrachtungswinkels wirkt das Objekt räumlich.

Die Wissenschaftler wollen die Rechenleistung ihres Systems so steigern, dass sie künftig auch Objektbilder mit einer Million Punkten in Echtzeit darstellen können. Zudem soll Horn-6 umprogrammiert werden, damit weiter vorn befindliche Teile eines Objekts dahinter liegende verdecken. Noch werden die Objekte transparent berechnet.

Auch die Projektion von computergenerierten Hologrammen selbst steht noch am Anfang. Frei in der Luft schwebende und von allen Seiten sichtbare, hochauflösende und mehrfarbige Hologramme sind derzeit noch eine Herausforderung. Die Technik dazu wird jedoch bereits entwickelt.


br0ck3n 14. Sep 2010

für die berechnung des hologrammes wird vermutlich nur die grafikkarte arg belastet. die...

br0ck3n 14. Sep 2010

*lacht* aber auf jeden fall :)

Richard2000 27. Aug 2009

Das ganze ist schon eine PCI Karte. Steht im Text. 5 der FPGAs sind für die Berechnung...

ichbinsmalwieder 27. Aug 2009

Das ist nunmal das Prinzip eines Hologramms und seit Jahrzehnten bekannt. Natürlich...

Kommentieren




Anzeige

  1. Ingenieur (m/w) Informationstechnik
    Netze BW GmbH, Stuttgart
  2. Softwareentwickler (m/w) .NET/C#
    Seven2one Informationssysteme GmbH, Karlsruhe
  3. Diplom-Informatiker / Diplom-Ingenieur (m/w)
    Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, Kassel
  4. Web-Entwickler (m/w) mit Schwerpunkt PHP
    LLG Media GmbH, Bonn

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Deutsche Telekom

    Umstellung auf VoIP oder Kündigung erst ab 2017

  2. HTC

    Desire 820 Mini mit Quad-Core-Prozessor und 5-Zoll-Display

  3. Merkel auf IT-Gipfel

    Netzneutralität wird erst im Glasfasernetz wichtig

  4. Elektromobilität

    Die Chipkarte für die Ladesäule

  5. Next Century Cities

    32 US-Städte wollen Glasfaserausbau selbst machen

  6. Azure-Server

    Microsoft und Dell bringen Cloud in a Box

  7. GNU

    Emacs 24.4 mit integriertem Browser

  8. IT-Gipfel 2014

    De Maizière nennt De-Mail "nicht ganz zufriedenstellend"

  9. IT-Gipfel 2014

    Gabriel fordert mehr IT-Begeisterung vom Mittelstand

  10. 20-Nanometer-DRAM

    Samsung fertigt Chips für DDR4-Module mit 32 bis 128 GByte



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Sony Alpha 7S im Test: Vollformater sieht auch bei Dunkelheit nicht schwarz
Sony Alpha 7S im Test
Vollformater sieht auch bei Dunkelheit nicht schwarz
  1. FPS 1000 Kamera soll 18.500 Frames pro Sekunde aufnehmen
  2. Bericht Sony will 4K-Superzoom-Kamera entwickeln
  3. Minikamera Ai-Ball Die WLAN-Kamera aus dem Überraschungsei

Google: Nexus 9 als erstes Tablet mit 64-Bit-Tegra von Nvidia
Google
Nexus 9 als erstes Tablet mit 64-Bit-Tegra von Nvidia
  1. Android L Das L steht für Lollipop
  2. Volantis Nexus 9 bekommt FCC-Zertifizierung

Legale Streaming-Anbieter im Test: Netflix allein macht auch nicht glücklich
Legale Streaming-Anbieter im Test
Netflix allein macht auch nicht glücklich
  1. Netflix-Statistik Die Schweiz streamt am schnellsten
  2. Deutsche Telekom Entertain ab dem 14. Oktober mit Netflix
  3. HTML5-Videostreaming Netflix bietet volle Linux-Unterstützung

    •  / 
    Zum Artikel