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Die Zukunft beginnt jetzt mit NVIDIA Quadro

 
 

NVIDIA Technologie ermöglicht virtuelle Realität in Echtzeit für die Crew der interplanetaren Expedition „Mars-500“

Approaching Mars

Die internationale virtuelle Weltraumexpedition „Mars-500“ mit 6 Kosmonauten und Astronauten aus Russland, der EU und China, die am 3. Juni 2010 begonnen hat, erreichte im Februar 2011 einen wichtigen Meilenstein. Im vergangenen Juni startete das staatliche Forschungszentrum des Institute of Medical and Biological Problems (IMBP) ein 520 Tage dauerndes internationales Experiment, das einen bemannten Flug zum Mars simuliert. Das wesentliche Ziel dieses Projekts ist die Untersuchung der medizinischen, biologischen, psychologischen, technischen und organisatorischen Aspekte einer tatsächlichen, langfristig geplanten Raumfahrtexpedition und das realitätsnahe Training der Besatzung.

Um diese Ziele zu erreichen, wurden professionelle NVIDIA Quadro Grafiklösungen mit massiv-parallelen Verarbeitungsfähigkeiten bei der Modellierung und Anzeige der virtuellen Realität des Flugs zum „roten Planeten“ eingesetzt.

Das Landemanöver der virtuellen Expedition, das 240 Tage nach dem Start des Flugs im vergangenen Juni begann, ist einer der wichtigsten Aspekte des Projekts. Als die Expedition am 12. Februar die marsnahe Umlaufbahn erreichte, haben sich drei Besatzungsmitglieder in die Start- und Landekabinen begeben, von wo aus sie die Landung auf der Marsoberfläche ausgeführt haben und den Rest des Monats Forschungsstudien auf dem Planeten durchführten.

Crew on the Surface

Unterstützt wird das Projekt von der JCSI Group, Russlands führendem Lösungsanbieter für Broadcasting-Automatisierung, Computergrafik und digitale Filmdienste, die auch Echtzeit 3D Technologien für Visualisierung, virtuelle Realitäten und Industriedesign entwickeln und implementieren.

Um den Start und die Landung und die Aktivitäten der Astronauten auf der Marsoberfläche zu simulieren, haben JCSI ein interaktives, virtuelles 3D Modell von 10x10 km Größe von der Planetenoberfläche erschaffen, indem sie ein Modul der terrestrischen Experiment-Suite mit einem Modelliersystem für virtuelle Realität ausgestattet haben.

Dieses leistungsfähige System verwendet eine professionelle Workstation mit zwei professionellen NVIDIA Quadro Grafikprozessoren, die komplexe, interaktive Grafikszenen in Echtzeit auf zwei hochauflösenden 26” Bildschirmen mit einer Auflösung von 1920x1200 rendern. Je nach Anwendung* zeigen diese Bildschirme Bedienfelder für bewegliche Objekte an, darunter die Start- und Landekabinen, bemannte und unbemannte Mars-Rover, animierte 3D Modelle von Astronauten und vieles mehr. Außerdem zeigen die Bildschirme Informationen zur äußeren Umgebung an, wobei die Bedingungen auf dem Mars berücksichtigt werden – schwache natürliche Beleuchtung, Staubstürme und andere atmosphärische Phänomene, die nur auf dem Mars auftreten.

Drilling Machine

„Wir haben die professionellen NVIDIA Quadro Grafikkarten ausgewählt, um die komplexen Berechnungen bei der Echtzeitverarbeitung und Visualisierung der 3D Umgebung durchzuführen“, sagt Evgeny Chernyakov, CEO bei JCSI. „Unser Modell dient zum simultanen Rendern von komplexen Landschaften, unterschiedlichen Spezialeffekten (Staubstürme, Meteoritenschauer) und der korrekten Darstellung von bewegten Objekten wie den Mars-Rovern. Solche Berechnungen lassen sich nur mit einer erstklassigen Visualisierungslösung wie NVIDIA Quadro durchführen. Wir haben großartige Ergebnisse erzielt und die bisherigen Grenzen der Visualisierung hinter uns gelassen.“

Zusätzlich zur Verwendung der professionellen NVIDIA Quadro Grafiklösung ist die Workstation mit einem Helm mit integriertem Farbbildschirmsystem verbunden, der mithilfe eines Sensors die Kopfhaltung erkennt und das Gefühl, in einem Raumanzug zu stecken, perfekt simuliert. Unterschiedliche interaktive Aufgaben werden mit zwei Multifunktions-Joysticks ausgeführt, zum Beispiel die Auswahl benötigter Werkzeuge, die Entnahme von Bodenproben und die Positionierung wissenschaftlicher Geräte.

Martian Rover

Die Kosmonauten und Astronauten in der Umlaufbahn konnten mit der Stereo 3D Anzeigetechnologie NVIDIA 3D Vision ebenfalls die Marslandung miterleben. Ein Teil der Inhalte, die für das 3D Virtual Reality Modell erstellt wurden, wurde auf ihre Notebooks kopiert. So konnten hochwertige Stereo 3D Bilder angezeigt und die für die Forschung erforderliche psychophysiologische Belastung herbeigeführt werden.

*3D Modelle von virtuellen Realitäten, Natureffekte, Astronauten, Rover und andere Inhalte wurden mit Software von Presagis, DI-Guy, CMLabs Vortex und DiSTI erstellt.

MARS-500 Virtuelle Realität (Fotos und Video) – http://mars500.jcsi.ru/gallery.html

Weitere Links:
http://mars500.imbp.ru/en/index_e.html
http://mars500.jcsi.ru/



 
 
 
 
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