Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Naturgetreue virtuelle Welten in Reichweite

07.04.2008
Wahrnehmung der Menschen ist entscheidendes Kriterium

Bereits in wenigen Jahren werden virtuelle Welten möglich sein, die durch nichts mehr von der tatsächlichen Realität zu unterscheiden sind. Das behauptet zumindest Michael McGuigan, Forscher am Brookhaven National Laboratory in New York.

Schon heute sei es kein Ding der Unmöglichkeit mehr, digitale Umgebungen so zu gestalten, dass sie sich für das menschliche Auge nicht mehr von der ursprünglichen realen Welt unterscheiden lassen. Das Problem liege bislang lediglich noch darin, dass die Entwicklung derartiger Szenerien in der Regel viele Stunden an Renderarbeit benötigen. Es genüge McGuigan zufolge deshalb nicht, nur fotorealistische Grafiken zu produzieren. Eigentliches Ziel müsste es nach Meinung des Forschers vielmehr sein, eine Software zu entwickeln, die solch naturgetreue Umgebungen in Echtzeit umrechnen kann.

Um die derzeitigen grafischen Möglichkeiten einem ultimativen Test zu unterziehen, hat McGuigan den am Brookhaven National Laboratory stationierten Supercomputer Blue Gene/L dazu verwendet, um eine fotorealistische virtuelle Umgebung berechnen zu lassen. Der Supercomputer, der aktuell als einer der stärksten Rechner der Welt gilt, erreicht durch die parallele Verbindung von 36.864 Prozessoren eine Rechenkraft von 103 Teraflops, das entspricht 103 Trillionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde. Besonderes Augenmerk legte McGuigan dabei auf die Fähigkeiten von Blue Gene/L, verschiedene in der Natur zu beobachtende Lichteffekte nachzustellen.

... mehr zu:
»Supercomputer

Dabei stellte sich heraus, dass der Supercomputer mit konventioneller Software rund 822-mal schneller natürliche Lichtberechnungen durchführen konnte als ein durchschnittlicher Standard-PC. Trotz diesen gewaltigen Unterschieds sei es laut McGuigan allerdings immer noch nicht möglich, die Renderprozesse tatsächlich in Echtzeit durchzuführen. In wenigen Jahren jedoch, so schätzt der Forscher, werden weiterentwickelte Supercomputer diese Aufgabe endgültig gelöst haben.

"Im Grunde gibt es heute bereits viele virtuell erstellte Grafiken, die vom menschlichen Auge nicht mehr von der Realität zu unterscheiden sind", erklärt Reinhard Klein, Leiter der Arbeitsgruppe Computer Grafik am Institut für Informatik II der Universität Bonn http://cg.cs.uni-bonn.de , im pressetext-Gespräch. Die Forschung sei aber insgesamt in vielen Bereichen bei weitem noch nicht so weit, wie sie eigentlich sein sollte. "Entscheidendes Kriterium in diesem Zusammenhang ist die unterschiedliche Wahrnehmung der Menschen", meint Klein. So würde ein speziell geschultes Auge oft Unterschiede zwischen Original und virtueller Kopie feststellen, die vorher niemandem aufgefallen seien. "Je weiter wir mit unserer Forschung kommen, desto eher kommen wir auch mit Experten aus verschiedenen Bereichen in Berührung, die uns auf falsch dargestellte Details aufmerksam machen", erläutert Klein. Auf diese Weise würden oft Fehler festgestellt, die vorher nicht einmal durch Messgeräte aufgefallen waren.

"Ein zweites großes Problem sehe ich darin, dass wir zur Zeit noch über kein geeignetes Werkzeug verfügen, um die uns umgebende Welt im Detail nachmodellieren zu können", ergänzt Klein. Die erforderlichen Daten hierfür könnten einfach noch nicht schnell genug generiert werden. "Die einzelnen Aspekte, die bestimmen, wie ein Mensch etwas wahrnimmt, sind unglaublich vielfältig. Will man die Natur eins zu eins virtuell darstellen, müssten alle Faktoren in das Computerabbild miteinbezogen werden.

Die so entstehende Datenmenge wäre riesig", stellt Klein fest. Die anfallenden Renderingzeiten seien in dieser Hinsicht vergleichsweise unproblematisch. "Wir werden in fünf Jahren zwar vermutlich bereits wesentlich weiter sein. Insgesamt glaube ich aber, dass doch noch viele Puzzleteile auf dem Weg zu einer 100-prozentig naturgemäßen Darstellung von virtuellen Welten fehlen", so Klein abschließend.

Markus Steiner | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.bnl.gov

Weitere Berichte zu: Supercomputer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Computer mit Köpfchen
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pepper, der neue Kollege im Altenheim
17.08.2017 | Universität Siegen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie