Все новости от 28 мая 2002 г.

Видеостена открывает окно в фантастический мир

Группа научных расчетов и визуализации университета открыла новый фронт технологической революции: создание масштабных и высокодетализированных трехмерных изображений по массивам данных и математическим моделям с целью лучшего изучения таких явлений, как солнечный ветер или взаимодействие частиц.

Исследователи создают увеличенные имитации цепей ДНК или химических реакций на экране размером 2,3 х 3 м, называемом «дисплейной стеной углубленного видения». Процессом управляет суперкомпьютер IBM на 96 процессорах Power 4, способный выполнять 500 млрд операций в секунду. «Это инструмент новых открытий, — говорит адъюнкт-профессор и директор группы научных расчетов и визуализации Гленн Бреснаан (Glenn Bresnahan). — Он позволяет углубляться в такие области, куда до сих пор пути не было, и получить визуальный опыт, не достижимый никакими другими средствами».

Не менее важно и то, что система стоит не более 3 млн $: это делает ее относительно доступной для крупных компаний.

Ученые давно пользуются компьютерами для проведения виртуальных экспериментов и отображения результатов исследований в таких областях, как ДНК человека, однако до сих пор не было технически и финансово оправданной возможности выражать эти результаты в каком-то более наглядном виде, чем малоформатное 3D-изображение. Аппаратура, необходимая для создания гигантских трехмерных картин, все еще может заполнять целую комнату, но операционная система Linux и недорогие серверы делают ее гораздо дешевле.

Фантастическое путешествие
Установка использует те же принципы, что и старое стереоскопическое кино, — изображение нужно рассматривать через красно-синие очки. Однако результат получается совершенно фантастическим. При демонстрации того, как электрокардиостимулятор взаимодействует с тканями пациента, на экране появляется гигантская грудная клетка, в которой видно сердце и прямоугольник кардиостимулятора. От прибора расходится паутина красных, желтых и синих линий, демонстрирующих распространение по тканям электрических токов. По этим линиям можно легко определить наилучшее положение для устройства. В ходе другой демонстрации наблюдатель внезапно оказывается в центре стаи акул. Через минуту-другую одна из акул бросается на него, отворачивая в самый последний момент.

IBM, поставившая большую часть оборудования для дисплея, считает, что Бостонский университет доказал: эти гигантские, завораживающие 3D-дисплеи имеют ценность не только как научный инструмент, но и как средство разработки новых продуктов. Компания надеется, что со временем визуализация экспериментальных данных будет применяться такими компаниями, как автопроизводители. Пока же дисплеем углубленного видения смогут пользоваться около 700 научных сотрудников Бостонского университета, специализирующихся в разных областях, от сопротивления материалов до генетики, ядерной физики и медицины.

Конечно, технология, лежащая в основе дисплея, стоит недешево, но она значительно дешевле своих предшественниц. Для обработки данных, используемых для создания трехмерных изображений, применяется приобретенный недавно университетом суперкомпьютер p690 стоимостью 2,5 млн $, однако вспомогательные задачи решают более дешевые машины.

Изображение рисует кластер из 52 двухпроцессорных Linux-серверов IBM X330, а 24 рабочие станции управляют восемью ЖК-проекторами NEC, каждый из которых стоит по 4500 $. Все вспомогательное оборудование в целом обходится примерно в 300 тыс. $. Большую часть этой аппаратуры учебному заведению подарила IBM, однако любая крупная компания вполне может позволить себе аналогичную установку.

Хотя Бостонский университет доказал работоспособность дисплея глубокого видения — а многие не верили в эту систему, — впереди еще много работы по повышению ее оптического разрешения и расширению возможностей взаимодействия исследователей с изображением. В ближайшее время группа научных расчетов и визуализации университета намерена увеличить размер дисплея до 4,5 х 2,4 м и довести число проекторов до 24. Это позволит повысить разрешение до 18 мегапикселов и получать еще более детальную картину.

Группа планирует также установить систему видеокамер, которая позволит манипулировать изображением при помощи таких устройств, как волшебная палочка. Сейчас дисплей управляется через ПК. Кроме того, лаборатория планирует перенести все программное обеспечение с Unix на Linux. Однако самая грандиозная задача заключается в том, чтобы добавить функции, позволяющие ученым непосредственно вмешиваться в эксперимент, меняя его условия «изнутри» в реальном времени.

Со временем данная технология непременно выйдет за пределы лаборатории, на коммерческий рынок. IBM уверена, что, если наблюдаемая сегодня тенденция продолжится, всего за пять лет технология 3D-визуализации распространится среди автопроизводителей и других компаний. А затем, в не столь отдаленном будущем, появятся и потребительские игровые 3D-видеосистемы.

Отдельным творческим личностям уже теперь по силам собрать такую систему — из пары проекторов и небольшого экрана. По словам Бреснаана, она обойдется примерно в 15 тыс. $. Ну а те, кто сохранил картонные стереоочки после просмотра «SOS над тайгой», могут уменьшить эту сумму на рубль-другой. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Lesha - alexceymail.ru 28 May 2002 12:35 PM
IBM-Сила.
	Bosch - boschpisem.net 28 May 2002 1:07 PM
Да, блин... Числа читаются с благоговением...
	eXOR - billgmicrosoft.com 28 May 2002 1:28 PM
Классная штука, только глазки садит сильно.
	AT - 220220pager.icq.com 28 May 2002 4:15 PM
А когда будут выпускать миниатюные варианты такого проэктора ?? :o)
	Алексей 29 May 2002 6:07 AM
Хм... где то я уже это видел только там создали огромный дисплей с бешеным разрешением, достаточным для того, что бы человеческий глаз уже с 1 метра не отличил бы изображение от реальности...
	eXOR - billgmicrosoft.com 29 May 2002 8:47 AM
2 AT: Уже лет 5 как выпускают. Достиженние именно в том что этот очень большой.
	cRux 30 May 2002 11:07 AM
Linux forever... Цифра стоимости проекта была бы раза в 2 больше, а качество и скорость работы в 2 раза меньше, если бы кому-то в голову пришло на серваки поставить windows... Молотки!
	Plexus 1 Jun 2002 1:46 PM
??? , ?? ??? ? ??? ??? ?? ??? , ??? ??? ??? ???? ?? ???? ?? ??? ? ??? ( Unix FreeBSD forever !!!! )
	Qrot 2 Jun 2002 2:12 PM
2Plexus: оно и видно :)
	eXOR - billgmicrosoft.com 3 Jun 2002 10:58 AM
2 Qrot: Видишь сколько вопросов может возникнуть про UNIX и FreeBSD ;-).