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 Mehrkernprozessoren für Mobilität und Industrie 4.0
07.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Wenn das Handy heimlich zuhört: Abwehr ungewollten Audiotrackings durch akustische Cookies
07.12.2016 | Fachhochschule St. Pölten

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie