Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Jenseits der Graphikkarte

19.10.2005


Wie strömt Erdöl in unterirdischen Seen? Was geschieht mit flüssigem Metall, während ein Bauteil gegossen wird? Die Software PV-4D setzt die gewaltigen Datenmengen solcher komplexen Vorgänge in anschauliche Animationen um und erleichtert so deren Interpretation.



Simulationen helfen, komplexe Vorgänge zu verstehen. Dabei entstehen immense Datenmengen - etliche Giga-, Tera- oder gar Petabyte. Ein Problem ist es, die gewonnenen Daten anschaulich umzusetzen. Perfekte Bilder liefert die Software PV-4D, die gänzlich ohne Graphikhardware auskommt. Entwickelt wurde sie von Carsten Lojewski am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM. Für seine Arbeiten, die die Visualiserung wesentlich schneller machen und neue Darstellungsformen wie interaktive 3-D-Filme ermöglichen, erhält der Wissenschaftler einen der Joseph-von-Fraunhofer-Preise.

... mehr zu:
»Animation »Graphikkarte »PV-4D »Simulation


Wenn es darum geht, komplexe Simulationen darzustellen, kommen Graphikkarten, die vorrangig für den Spielemarkt konzipiert sind, an ihr Ende. Anders die Software des ITWM: "Wir verarbeiten volumenorientierte Daten, also Daten mit drei Dimensionen", erklärt Lojewski. "Das ist dann von Interesse, wenn man nicht nur die Oberfläche eines Objekts betrachten will, sondern sehen will, was darunter liegt und wie sich das verändert. Wichtig ist das beispielsweise beim Gießen von Metallen oder bei der Analyse seismischer Daten für die Erdölexploration." PV-4D steht für Parallele Visualisierung in vier Dimensionen und macht Simulationsdaten anschaulich und interpretierbar. Es entstehen Animationen, in denen sich Objekte beliebig drehen, beschneiden und durchfliegen lassen - mit Spezialbrillen sogar stereoskopisch.

Kernstück der Entwicklung sind stark optimierte Algorithmen in der Software. Sie übernehmen die Arbeit der Graphikkarte. Alle Arbeits und Speichereinheiten des Computers werden so für die Visualisierung genutzt. Besonders effektiv arbeitet die Software, wenn sie auf mehreren zusammengeschalteten Rechnern läuft, also im Cluster arbeitet. "Computercluster werden von Unternehmen heute bereits häufig eingesetzt, denn so werden Simulationen schneller und bleiben dennoch kostengünstig", erläutert Lojewski. Eine solche Grid-Lösung bringt zusätzlich den Vorteil, dass Nutzer an jedem angeschlossenen Computer auf die Daten zugreifen können. Sie brauchen dazu keine eigenen leistungsfähigen Graphikrechner.

Die Software ist das weltweit leistungsfähigste Werkzeug, um die gigantischen Volumendaten schnell und interaktiv darzustellen. Das überzeugt auch Pilotkunden wie DaimlerChrysler, die Shell AG oder die Berkeley Labs in Kalifornien. Neueste Entwicklung: der parallele PV-4D Ray Tracing Kernel für photorealistische Darstellungen. Dieser wurde speziell für den Cell-Prozessor von IBM, Sony und Toshiba entwickelt.

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.itwm.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/wissenschaftspreise

Weitere Berichte zu: Animation Graphikkarte PV-4D Simulation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Ergonomie am Arbeitsplatz: Kamera erkennt ungesunde Bewegungen
24.04.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht TU Ilmenau entwickelt Chiptechnologie von morgen
20.04.2017 | Technische Universität Ilmenau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung