Zentrum für Virtuelle Realität und Visualisierung (V2C) am Leibniz-Rechenzentrum eröffnet
Am 25. Oktober 2012 wurde am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften das neue „Zentrum für Virtuelle Realität und Visualisierung (V2C)“ eröffnet.
Das Zentrum für Virtuelle Realität und Visualisierung wurde im Rahmen der Erweiterung des LRZ in einem eigenen Gebäudeteil eingerichtet und ist mit dem neuesten Stand der Technik ausgestattet. Den Bau und die technische Ausstattung finanzierten Bund und Freistaat Bayern gemeinsam im Rahmen des Ausbaus des LRZ zum Zentrum für Supercomputing. Hintergrund der Investition sind die steigenden Anforderungen aus den verschiedensten Wissenschaftsgebieten, die nach der Visualisierung großer Datenmengen verlangen, sowie die guten Erfahrungen, die das LRZ mit seinem Visualisierungslabor machte, das es bereits viele Jahre betrieb.
Visualisierung großer Datenmengen
Die aus Experimenten, Theorien und Simulationen anfallenden Datenmengen sind heute oft so groß und komplex, dass sie für Menschen nicht mehr erfassbar sind. Nur die Visualisierung macht diese Datenmengen vorstellbar und anschaulich. So lassen sich beispielsweise dreidimensionale Modelle architektonischer Entwürfe oder der Bewegung des Erdinnern optisch erfassen, die nur im Computer existieren. Stereoskopische Darstellungen erzeugen beim Betrachter einen realistischen räumlichen Eindruck.
Fünfseitiger Projektionsraum
Virtuelle Realität macht es zudem möglich, die Daten wirklich zu „erfassen“, weil der Betrachter tatsächlich mit der Maschine in Wechselwirkung treten kann: Am V2C kann aus Daten eine dreidimensionale Szene erzeugt werden, die in einem Projektionsraum mit fünf Seiten durch dynamische Anpassung des Bildes an Bewegungen des Betrachters (Tracking) so dargestellt wird, dass er das Gefühl bekommt, sich in der virtuellen Umgebung zu befinden (sog. Immersion). So kann z.B. eine antike Grabkammer rekonstruiert und virtuell besichtigt werden.
Rekonstruktion und Visualisierung einer antiken Grabkammer aus dem 5. Jahrhundert v. Chr., ein Projekt von Prof. Summerer, LMU München. Links die Powerwall, rechts der fünfseitige Projektionsraum.
Der fünfseitige immersive Projektionsraum mit 3 Seitenwänden, Fußboden und Decke mit jeweils 2,7 Metern Länge wird von zwei HD-Projektoren pro Fläche mit Bildern versorgt, die von einem leistungsfähigen Parallelrechner (SGI Cluster) mit zwölf Knoten erzeugt werden. Zehn dieser Knoten werden zur Darstellung verwendet und sind jeweils mit einer nVidia Quadro 6000-Grafikkarte ausgestattet.
Powerwall mit lichtstarken Projektoren
Zusätzlich kann man an einer sog. Powerwall (Großprojektswand) auf 6 mal 3,15 Metern mit zwei äußerst lichtstarken Projektoren mit vierfacher HD-Auflösung für 21 Personen gleichzeitig eine dreidimensionale Szenerie darstellen, die von einem SGI Hochleistungsrechner berechnet wird. Die grafische Ausgabe erfolgt über zwei nVidia Quadro Plex 7000-Systeme.
Die Cluster können sowohl unter Linux als auch unter Windows betrieben werden, so dass man sehr viele verschiedene Software-Pakete einsetzen kann. Beide VR-Installationen verfügen über optische Trackingsysteme, die der Bewegung des Betrachters folgen.
Die Eröffnung des V2C vervollständigt die Erweiterung des LRZ nach der Inbetriebnahme des neuen Höchstleistungsrechners „SuperMUC“ im Juli 2012 und bietet allen Wissenschaftsbereichen völlig neuartige Möglichkeiten, Simulationen auf dem schnellsten Rechner Europas durchzuführen, in hervorragender Qualität zu visualisieren und gleichzeitig interaktiv zu steuern.