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. User Experience Designer (m/w)
    Nemetschek Allplan Systems GmbH, München
  2. IT-Systemadministrator (m/w)
    teliko GmbH, Limburg
  3. Senior Software Engineer (m/w) Healthcare MR
    Siemens AG, Erlangen
  4. Netzwerktechniker (m/w)
    Funkwerk video systeme GmbH, Nürnberg, Frankfurt am Main

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Schnell, aber ungenau

    Roboter springt im Explosionsschritt

  2. Urteil

    Foxconn-Arbeiter wegen iPhone-6-Diebstahl verhaftet

  3. Weniger Consumer-Notebooks

    Toshiba baut 900 Arbeitsplätze in der PC-Sparte ab

  4. XSS

    Cross-Site-Scripting über DNS-Records

  5. Venue 8 7000

    6-mm-Tablet wird mit Dell Cast zum Desktop

  6. HTML5-Videostreaming

    Netflix arbeitet an Linux-Unterstützung

  7. iPhone 6 und iPhone 6 Plus im Test

    Aus klein mach groß und größer

  8. Cloudflare

    TLS-Verbindungen ohne Schlüssel sollen Banken schützen

  9. Kein britisches Modell

    Medienrat will Pornofilter ohne Voraktivierung

  10. Telecom Billing

    Bundesnetzagentur schaltet eine SMS-Abzocke ab



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Physik: Zeitreisen ohne Paradoxon
Physik
Zeitreisen ohne Paradoxon
  1. Gehirnforschung Licht programmiert Gedächtnis um
  2. Neues Instrument Holometer Ist unser Universum zweidimensional?
  3. Sofia Der fliegende Blick durch den Staub

Doppelmayr-Seilbahn: Boliviens U-Bahn der Lüfte
Doppelmayr-Seilbahn
Boliviens U-Bahn der Lüfte

Intel Core i7-5960X im Test: Die PC-Revolution beginnt mit Octacore und DDR4
Intel Core i7-5960X im Test
Die PC-Revolution beginnt mit Octacore und DDR4
  1. Rory Read AMDs neue x86-Architektur Zen kommt 2015
  2. Intels Desktop-Chefin im Interview "Wir hatten unsere loyalsten Kunden frustriert"
  3. Intel Core i7-5960X X99-Mainboards angebrannt

    •  / 
    Zum Artikel