Ein System zum visuell hochwertigen Echtzeitrendering für virtuelle Umgebungen (IPA-IAO-Forschung und Praxis; 488) Zugl.: Stuttgart, Univ., Dissertation, 2009
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In der vorliegenden Arbeit wird ein zweistufiger Lösungsansatz für diese Problematik entwickelt. Dieser addressiert zunächst den funktionalen Aspekt der Bildsynthese. Mit dem System ARS wird ein paralleles, hybrides Echtzeitrenderingsystem konzipiert und prototypisch realisiert, das den flexiblen Einsatz unterschiedlicher Visualisierungsverfahren in einem VR-System ermöglicht. Die von ARS unterstützte Parallelisierung der Bildsynthese auf Cluster aus mehreren Einzelrechnern ermöglicht den Einsatz auch solcher Renderingverfahren, die auf einemeinzelnen Rechner bei der Darstellung
anwendungsrelevanter Szenenkomplexitäten noch nicht echtzeitfähig sind. Die Untersuchung paralleler Renderingansätze in einer Clusterumgebung zeigt auch die Grenzen dieser Verfahren auf; diese werden vor allem durch die netzwerkbasierte Bilddatenverteilung gesetzt. Mit dem Entwurf eines kaskadierbaren, kostengünstigen Hardwaresystems zum Zusammensetzen des Endbildes auf der Basis digitaler Videosignale wird ein Weg aufgezeigt, diese Beschränkung zu überwinden. Das System ARS bildet damit eine technische Grundlage für eine hochwertige, effizient nutzbare VR-Visualisierung. Das hybride, parallele Konzept des Systems ARS ist zudem offen gegenüber neuen Renderingverfahren wie Raytracing und damit zukunftssicher.
Der zweite Aspekt des entwickelten Lösungsansatzes ist die Integration der hochwertigen VR-Visualisierung in den digitalen Produktentstehungsprozeß, der eine wesentliche Voraussetzung für den ökonomischen Einsatz des Systemsist. Hierzu wird die im Stand der Technik übliche Vorgehensweise analysiert und daraus resultierend ein optimierter Prozeß konzipiert. Zur Implementierung dieses Prozesses wird das Softwarewerkzeug VRfx entwickelt, das es Endanwendern erstmals ermöglicht, den Prozeß der hochwertigen VR-Visualisierung vollständig zu beherrschen, ohne daß VR-Spezialisten involviert werden müssen. Zur einfachen Erweiterung der Visualisierung um räumliche Benutzungsschnittstellen wird eine Bibliothek aus wiederverwendbaren Schnittstellenelementen (Widgets) entwickelt.
Fraunhofer IAO
Matthias Bues
2009
Heimsheim
Jost-Jetter
146 Seiten
ISBN 978-3-939890-49-2
Euro 44,00
(Preis incl. Mwst., zzgl. Porto und Verpackung: Pauschal € 5,-/Posten)
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