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. Data Integration Expert (m/w) / Data Modeler (m/w)
    Siemens AG, Munich
  2. Senior ERP Projekt Manager (m/w)
    HSO Enterprise Solutions GmbH, verschiedene Standorte
  3. Senior-Kundenberater/in im Bereich Softwarelösungen
    scholz.msconsulting GmbH, Krefeld
  4. Softwareentwickler (m/w)
    Medical Park AG, Berlin

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Quartalsbericht

    Facebook mit hohem Gewinn und starkem Nutzerwachstum

  2. Ofcom

    Briten schalten den Pornofilter ab

  3. Erstmal keine Integration

    iOS 8 und OS X Yosemite sollen nicht parallel erscheinen

  4. Privacy

    Unsichtbares Tracking mit Bildern statt Cookies

  5. Oberster Gerichtshof

    Österreichs Provider gegen Internetsperren zu Kino.to

  6. Eigene Cloud

    Owncloud 7 mit Server-to-Server-Sharing

  7. Electronic Arts

    Battlefield Hardline auf Anfang 2015 verschoben

  8. Schlafmonitor

    Besser schlafen mit Sense

  9. Videostreaming

    Youtube-Problem war ein Bug bei Google

  10. Prozessor inklusive Speicher

    Kommende APUs mit Stacked Memory und mehr Bandbreite



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Nvidia Shield Tablet ausprobiert: Schnelles Spiele-Tablet für Android mit WLAN-Controller
Nvidia Shield Tablet ausprobiert
Schnelles Spiele-Tablet für Android mit WLAN-Controller
  1. Tegra K1 Start von Nvidias Shield Tablet zeichnet sich ab
  2. GM200 und GM204 Nvidias große Maxwell-GPUs zeigen sich beim Zoll
  3. Dual-GPU-Grafikkarte EVGA macht Titan-Z schmaler und leiser als Nvidia

PC-Spiele mit 4K, 6K, 8K, 15K: "Spielen mit Downsampling schlägt Full-HD immer"
PC-Spiele mit 4K, 6K, 8K, 15K
"Spielen mit Downsampling schlägt Full-HD immer"
  1. Transformers Ära des Untergangs - gefilmt mit Sensoren im Imax-Format
  2. Intel-Partnerschaft mit Samsung 4K-Monitore sollen unter 400 US-Dollar gedrückt werden
  3. Asus ROG Kleine Gaming-PCs im Konsolendesign mit Desktophardware

Sony RX100 Mark III im Test: Klein, super, teuer
Sony RX100 Mark III im Test
Klein, super, teuer
  1. Custom ROM Sonys Bootloader einfacher zu entsperren
  2. Sony Xperia T3 kommt als Xperia Style für 350 Euro
  3. Auge als Vorbild Sony entwickelt gekrümmte Kamerasensoren

    •  / 
    Zum Artikel