Themenschwerpunkt Simulation und Rendering

Teilprojekt 2.1: Hardware-beschleunigte Echtzeitsimulation physikalischer Bauteileigenschaften

Zielstellung: Eine flexible Pipeline zur automatisierten Hardwarebeschleunigung von physikbasierten Echtzeitsimulationen für flexible Bauteile

Das interaktive Agieren mit Bauteilen in komplexen VR-Umgebungen, z. B. zur Produktabsicherung in Design, Konstruktion oder Planung, stellt hohe Anforderungen an den Detailgrad der Visualisierung (Geometrie und Textur), aber auch immer stärker an die zugrunde liegende Simulation. Neben der Anforderung an die Genauigkeit ist sie abhängig von der Anzahl und der Komplexität der verwendeten Geometrien. Die Bedeutung von realitätsnahen physikalischen Simulationen von Objekteigenschaften, Objektverhalten und dynamischen Objektverformungen in virtuellen Umgebungen nimmt stetig zu. Um solche Simulationen in Echtzeit auf gängiger, kostengünstiger Rechnerhardware berechnen zu können, sind neue Ansätze zu entwickeln.

Nicht nur die parallele Verarbeitung auf einem Computer, sondern die Nutzung von Grafikkarten oder Clustersystemen sind Möglichkeiten insbesondere komplexere physikbasierte Modelle in Echtzeit zu berechnen. Die verschiedenen Phasen physikbasierter Simulationen werden dabei in einer Pipeline verarbeitet, die auf Basis verfügbarer Hardware eine mögliche Parallelisierung und die Aufbereitung der zu verarbeitenden Daten vornimmt. Neben der Auslagerung komplexer Algorithmen auf verschiedene Parallelisierungssysteme kann hierdurch auch eine bessere Skalierbarkeit eines Gesamtsystems erreicht werden, um eine möglichst konstante Performance bei steigender Komplexität zu gewährleisten.

Kontakt

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Dr.-Ing. Rüdiger Mecke
Virtual Prototyping
Sandtorstraße 22
39106 Magdeburg
Deutschland
Telefon: +49 391 4090-146

zur Übersicht des Themenschwerpunkts Simulation und Rendering