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 Vom Gehirn zur Robotik: Algorithmen verarbeiten Sensordaten wie das Gehirn
25.09.2017 | Universität Ulm

nachricht Ein stabiles magnetisches Bit aus drei Atomen
21.09.2017 | Sonderforschungsbereich 668

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt

Die Stromregelung ist eine der wichtigsten Komponenten moderner Elektronik, denn über schnell angesteuerte Elektronenströme werden Daten und Signale übertragen. Die Ansprüche an die Schnelligkeit der Datenübertragung wachsen dabei beständig. In eine ganz neue Dimension der schnellen Stromregelung sind nun Wissenschaftler der Lehrstühle für Laserphysik und Angewandte Physik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) vorgedrungen. Ihnen ist es gelungen, im „Wundermaterial“ Graphen Elektronenströme innerhalb von einer Femtosekunde in die gewünschte Richtung zu lenken – eine Femtosekunde entspricht dabei dem millionsten Teil einer milliardstel Sekunde.

Der Trick: die Elektronen werden von einer einzigen Schwingung eines Lichtpulses angetrieben. Damit können sie den Vorgang um mehr als das Tausendfache im...

Im Focus: The fastest light-driven current source

Controlling electronic current is essential to modern electronics, as data and signals are transferred by streams of electrons which are controlled at high speed. Demands on transmission speeds are also increasing as technology develops. Scientists from the Chair of Laser Physics and the Chair of Applied Physics at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) have succeeded in switching on a current with a desired direction in graphene using a single laser pulse within a femtosecond ¬¬ – a femtosecond corresponds to the millionth part of a billionth of a second. This is more than a thousand times faster compared to the most efficient transistors today.

Graphene is up to the job

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Im Spannungsfeld von Biologie und Modellierung

26.09.2017 | Veranstaltungen

Archaeopteryx, Klimawandel und Zugvögel: Deutsche Ornithologen-Gesellschaft tagt an der Uni Halle

26.09.2017 | Veranstaltungen

Unsere Arbeitswelt von morgen – Polarisierendes Thema beim 7. Unternehmertag der HNEE

26.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Europas erste Testumgebung für selbstfahrende Züge entsteht im Burgenland

26.09.2017 | Verkehr Logistik

Nerven steuern die Bakterienbesiedlung des Körpers

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit künstlicher Intelligenz zum chemischen Fingerabdruck

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie