`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Тимур Ягофаров

Больше пикселей, чем людей на Земле

+88
голосов

Вы можете представить себе систему визуализации с таким разрешением?

Казалось бы, зачем создавать картинку с подобным невероятно высоким разрешением? В последнее время все просто повелись на retina-дисплеях, позволяющих выводить изображения с полиграфическим качеством. Так вот, оказывается, кроме исключительно любви к прекрасному поводом к созданию системы отображения «суперультравысокого» разрешения может быть и действительно практически важная цель. Прочитал об этом в корпоративном блоге NVIDIA, где рассказывается о проекте NASA по созданию тренажера для пилотов. Приведу этот пост в авторском варианте.

В нашем быту есть такое понятие «зрение – единица». В Штатах для обозначения 100%-ной остроты зрения существует понятие «20/20». Этот термин обозначает, что человек различает буквы высотой немного меньше, чем 1,25 см, с расстояния 20 футов (6 метров). В блоге NVIDIA John Archdeacon, ведущий разработчиков IG (Image Generator) в NASA Ames Research, рассказывает о том, как понятие «зрение - 20/20» связано с разработкой пилотажных тренажеров и как GPU помогают повысить остроту зрения тренажёров.
Больше пикселей, чем людей на Земле
«Большинство пилотажных тренажеров обеспечивают зрение 2-го уровня (20/40 - ~ 85%), а это значит, что самые важные детали виртуального пространства зачастую выглядят смазанными, и пилотам их нелегко идентифицировать. При этом у большинства молодых летчиков очень хорошее зрение – на уровне 20/13 (то есть выше «единицы»). Такая острота позволяет им видеть гораздо больше деталей, чем способны обеспечить большинство существующих систем визуализации.

Весь этот год команда NASA Ames работала над проектом создания визуальной системы с «разрешением человеческого глаза» для пилотажного тренажера, который мы делаем вместе с исследовательской лабораторией Военно-Воздушных Сил США (USAF). Благодаря этим разработкам, специалисты USAF впервые имеют возможность изучать различные элементы пространства на пилотажном тренажере, обладающем возможностью вывода изображения с остротой зрения 20/10.

Для того чтобы создать такой тренажер, мы использовали девять проекторов, обеспечивающих разрешение 4K (4096×2160). В совокупности они обеспечивают разрешение в 36 раз больше, чем у стандартного телевизора высокой четкости. Изображения проецируются на купол, не накладываясь друг на друга и создавая для пилота единую, непрерывную картину смоделированного внешнего мира. На сегодняшний день система оперирует девятью проекторами – и это не предел. В следующем году мы планируем увеличить количество проекторов до 15, что еще больше повысит разрешение выводимого изображения.

Генератор изображения (IG) – это система, состоящая из компьютеров, графических подсистем, баз визуальных данных, программ управления и рендеринга, которая моделирует синтетический мир в реальном времени. Обычно для такой системы применяют большей парк компьютеров. Если бы для созданного тренажера USAF мы использовали ресурсы классических систем (только на базе CPU), то для получения производительности в 60 кадров в секунду нам потребовалось бы 36 компьютеров, каждый из которых отвечал бы за небольшой кусок выводимого изображения. Такие кластеры громоздки и сложны в управлении.

Применение технологии масштабируемых решений для визуализации NVIDIA Quadro SVS позволило сократить количество компьютеров до пяти. В каждой из таких систем установлено несколько профессиональных видеокарт Quadro и карт синхронизации Quadro Sync для вывода изображения на один или два проектора 4K. Для того чтобы максимально сократить задержки, стоимость и сложность системы, связка между проекторами была организована на программном уровне с помощью технологий NVIDIA.

Еще одна проблема, возникшая при увеличении разрешения проектора до возможностей человеческого глаза, связана с качеством моделей, которые создают для пилота картинку внешнего мира. Базу визуальных данных необходимо было наполнить моделями соответствующего разрешения. Для этого проекта мы использовали спутниковые изображения ультравысокого разрешения 4K х 2K, которое более чем в восемь раз превышает разрешение текстур, используемых в традиционных пилотажных тренажерах, поэтому база данных соответствует разрешению экрана везде, где это возможно.

Системе визуализации созданного тренажера приходится отрисовывать новую сцену каждую 60-ю долю секунды. Поэтому для хранения используемой базы данных как нельзя кстати пришелся большой объем видеопамяти профессиональных видеокарт Quadro. Благодаря этой возможности, генератору изображения не приходится постоянно передавать данные в системную память и обратно, что зачастую вызывает снижение производительности системы.

Мощные вычислительные ресурсы созданного тренажера позволяют ему каждые 2 секунды отрисовывать больше пикселей, чем проживает сегодня людей на нашей планете».

+88
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT