Abo
  • Services:

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.

Artikel veröffentlicht am ,

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".

Stellenmarkt
  1. transact Elektronische Zahlungssysteme GmbH dba. epay, Planegg / Martinsried bei München
  2. Lands' End GmbH, Mettlach

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.



Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 59,98€ mit Vorbesteller-Preisgarantie (Release 12.10.)
  2. 59,99€ mit Vorbesteller-Preisgarantie (Release 05.10.)
  3. 2,99€
  4. (-70%) 5,99€

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...


Folgen Sie uns
       


Biegbare OLEDs von Royole (Ifa 2018)

Die biegbaren Displays von Royole bieten auch an der Bruchkante ein sehr gutes Bild. Wann ein Endverbraucherprodukt mit einem derartigen flexiblen Bildschirm auf den Markt kommt, ist noch nicht bekannt.

Biegbare OLEDs von Royole (Ifa 2018) Video aufrufen
Sky Ticket mit TV Stick im Test: Sky kann's gut, Netflix und Amazon können es besser
Sky Ticket mit TV Stick im Test
Sky kann's gut, Netflix und Amazon können es besser

Gute Inhalte, aber grauenhafte Bedienung: So war Sky Ticket bisher. Die neue Version macht vieles besser, und mit dem Sky Ticket Stick lässt sich der Pay-TV-Sender kostengünstig auf den Fernseher bringen. Besser geht es aber immer noch.
Ein Test von Ingo Pakalski

  1. Comcast Bezahlsender Sky für 38,8 Milliarden US-Dollar verkauft
  2. Videostreaming Wiederholte Sky-Ausfälle verärgern Kunden
  3. Sky Ticket TV Stick Sky verteilt Streamingstick de facto kostenlos

Oldtimer-Rakete: Ein Satellit noch - dann ist Schluss
Oldtimer-Rakete
Ein Satellit noch - dann ist Schluss

Ursprünglich sollte sie Atombomben auf Moskau schießen, dann kam sie in die Raumfahrt. Die Delta-II-Rakete hat am Samstag ihren letzten Flug.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Stratolaunch Riesenflugzeug bekommt eigene Raketen
  2. Chang'e 4 China stellt neuen Mondrover vor
  3. Raumfahrt Cubesats sollen unhackbar werden

iOS 12 im Test: Auch Apple will es Nutzern leichter machen
iOS 12 im Test
Auch Apple will es Nutzern leichter machen

Apple setzt mit iOS 12 weniger auf aufsehenerregende Funktionen als auf viele kleine Verbesserungen für den Alltag. Das erinnert an Google und Android 9, was nicht zwingend schlecht ist.
Ein Test von Tobias Költzsch

  1. Apple iOS 12.1 verrät neues iPad Pro
  2. Apple Siri-Kurzbefehle-App für iOS 12 verfügbar

    •  /