Nowości

Z NVIDIA Quadro przyszłość nadeszła już teraz

 
 

Technologia NVIDIA generuje w czasie rzeczywistym wirtualną rzeczywistość na potrzeby załogi międzyplanetarnej ekspedycji „Mars-500”.

Approaching Mars

Międzynarodowa wirtualna wyprawa kosmiczna „Mars-500”, złożona z 6 kosmonautów i astronautów pochodzących z Rosji, Unii Europejskiej oraz Chin, wystartowała 3 lipca 2010 roku i osiągnęła w tym miesiącu (luty 2011) kolejny kamień milowy. W czerwcu zeszłego roku państwowe centrum badań przy Instytucie Problemów Medyczno-Biologicznych RAS (IMPB) rozpoczęło międzynarodowy, 520-dniowy eksperyment symulujący lot załogowy na Marsa. Projekt ten ma głównie na celu poznanie i zgłębienie medycznych, biologicznych, psychologicznych, technicznych i organizacyjnych aspektów planowanej w przyszłości prawdziwej, długoterminowej wyprawy międzyplanetarnej, jak również wyszkolenie załogi.

Elementem istotnym dla zrealizowania wymienionych zadań – odpowiedzialnym za modelowanie i wyświetlanie wirtualnej rzeczywistości lotu na ‘czerwoną planetę’ – stały się profesjonalne rozwiązania graficzne NVIDIA Quadro oraz charakterystyczne dla nich możliwości w zakresie przetwarzania masowo równoległego.

Jednym z kluczowych aspektów projektu jest faza lądowania tej wirtualnej wyprawy, która rozpoczęła się 240 dni po starcie lotu w czerwcu zeszłego roku. Po osiągnięciu w dniu 12 lutego niskiej orbity okołomarsjańskiej, trzech członków załogi przeniosło się do modułu lądownika, gdzie odbyło symulację lądowania na Marsie, by przez resztę miesiąca prowadzić wirtualne prace badawcze na powierzchni planety.

Crew on the Surface

W realizacji projektu pomaga JCSI Group – największy w Rosji dostawca usług z zakresu automatyzacji systemów emisji programów telewizyjnych, grafiki komputerowej oraz cyfrowej produkcji filmowej. Firma ta rozwija ponadto i wdraża technologie z dziedziny wizualizacji 3D w czasie rzeczywistym, rzeczywistości wirtualnej i wzornictwa przemysłowego.

W celu symulacji startu i lądowania, a także dla potrzeb modelowania poczynań kosmonautów i astronautów na powierzchni Marsa, firma JCSI stworzyła trójwymiarowy, interaktywny, wirtualny model powierzchni czerwonej planety (obszar 10 x 10 km) oraz wyposażyła jeden z modułów eksperymentalnego kompleksu naziemnego w system modelowania wirtualnej rzeczywistości.

Ten potężny system korzysta z profesjonalnej stacji roboczej wyposażonej w parę profesjonalnych procesorów graficznych (jednostek GPU) NVIDIA Quadro, które renderują w czasie rzeczywistym interaktywne, skomplikowane sceny graficzne na dwóch 26-calowych monitorach pracujących w rozdzielczości 1920 x 1200 pikseli. Zależnie od aplikacji, monitory te wyświetlają panele sterowania poruszających się obiektów, co obejmuje: lądownik; automatyczne i załogowe pojazdy marsjańskie (tzw. łaziki); animowane modele 3D kosmonautów i inne. Wyświetlacz pokazuje dodatkowo informacje na temat środowiska zewnętrznego, które odzwierciedla główne cechy krajobrazu Marsa – słabe oświetlenie naturalne, burze piaskowe i inne zjawiska atmosferyczne unikalne dla tej planety.

Drilling Machine

„Do zadania rozwiązywania złożonych problemów przetwarzania i wizualizacji środowiska 3D w czasie rzeczywistym wybrane zostały profesjonalne rozwiązania graficzne Quadro firmy NVIDIA,” powiedział Evgeny Chrnyakow, dyrektor generalny JCSI. „Stworzony przez nas model ma za zadanie obsługiwać równocześnie renderowanie złożonych krajobrazów i różnorodnych efektów specjalnych (burz piaskowych, deszczów meteorytów) oraz prawidłową obsługę przemieszczających się obiektów, takich jak łaziki marsjańskie. Chernyakov podsumowuje „Problemy tego typu rozwiązać można wyłącznie za pomocą czołowego rozwiązania wizualizacyjnego, takiego jak NVIDIA Quadro. Osiągnęliśmy wspaniałe rezultaty przesuwając granice wizualizacji.”

Oprócz zastosowania w konstrukcji stacji roboczej profesjonalnego rozwiązania graficznego NVIDIA Quadro, charakterystyczny dla niej jest fakt, że jest ona podłączona do pracującego z pełną paletą kolorów tzw. hełmu wirtualnego z wbudowanym ‘czujnikiem pozycji i orientacji głowy’, który pozwala użytkownikowi czuć się tak, jakby znajdował się wewnątrz skafandra kosmicznego. Dwa wielofunkcyjne joysticki służą do wykonywania szeregu różnych, interaktywnych zadań, obejmujących: wybieranie wymaganych narzędzi, dobór próbek gruntu oraz instalowanie w terenie aparatury naukowej.

Martian Rover

Znajdujący się na orbicie kosmonauci i astronauci także wzięli udział w lądowaniu na powierzchni Marsa, korzystając z technologii wyświetlania stereoskopowego NVIDIA 3D Vision. Część zasobów przygotowanych na potrzeby trójwymiarowego modelu wirtualnej rzeczywistości została przekopiowana na ich notebooki. Jest to użyteczne ze względu na dostarczane wysokiej jakości stereoskopowe obrazy 3D, które zapewniają wymagany poziom stresu psychologicznego, stanowiącego część niniejszego studium badawczego.

*Trójwymiarowe modele wirtualnej rzeczywistości, naturalne efekty, kosmonauci, łaziki i inne elementy stworzone zostały przy użyciu oprogramowania firm Presagis, Di-Guy, CMLabs Vortex oraz DiSTI.

Rzeczywistość wirtualna MARS 500 (zdjęcia i materiały wideo) – http://mars500.jcsi.ru/gallery.html

Inne użyteczne odnośniki:
http://mars500.imbp.ru/en/index_e.html
http://mars500.jcsi.ru/



 
 
 
 
FacebookTwitterGoogle+Nasza KlasaLinkedIn