Informationen für

Logo VISUS

Technischer Aufbau der VISUS-Powerwall

Die Erzeugung von Bildern für eine hochauflösende Powerwall stellt hohe Anforderugnen an die Technik. Um ein Bild über mehrerer Projektoren zusammenzusetzen, benötigt man neben einer Projektionswand und entsprechenden Projektoren eine komplexe Recheninfrastruktur. 

Die Powerwall am VISUS besteht aus den folgenden Komponenten:


Projektionsscheibe

Die Darstellungen werden von hinten auf eine Verbundglasscheibe von etwa 6 Meter Breite und 2,25 Höhe projiziert. Ein einzelner Pixel wird hier auf einer Größe von 0,56 mm dargestellt, so dass der Betrachter auch in geringrer Entfernung Details und Text fast wie an einem handelsüblichen Monitor erkennen kann. Insgesamt können auf dieser Fläche etwa 45 Millionen Pixel dargestellt werden.

Die 3D-Darstellung wird über die INFITEC-Stereo-Kanaltrennung. Dieser Verfahren arbeitet mit einem Kammfilter im Frequenzraum und ist damit mit den aus dem Heimanwenderbereich bekannten Rot-Grün-Brillen verwandt. Für jedes Auge wird jeweils ein Teil des vom Frequenzspektrums durchgelassen und der des anderen Auges blockiert. Im Gegensatz zu Rot-Grün-Brillen sind die jeweils blockierten Farbbereiche sehr klein und über den gesamten Farbraum verteilt, so dass die Farbwahrnehmung deutlich besser ist. Im Vergleich mit der weit verbreiteten linearen Polarisationstechnik zur Kanaltrennung kann der Betrachter bei INFITEC den Kopf beliebig neigen, wie das auch bei aktiven Shuttern der Fall ist.

Projektoren

Die Projektion erfolgt durch zehn 4K-Projektoren, die in Kinos zum Einsatz kommen. Jeder dieser Projektoren hat eine Auflösung von 4.096 x 2.400 Pixeln.

Die Geräte sind hochkant aufgestellt. Die paarweise Verwendung ermöglicht die 3D-Darstellung von Visualisierungen. Das Gesamtbild wird in 5 Streifen mit 4 Überblendbereichen erzeugt. Damit ergibt sich eine Gesamtauflösung von 10.800 x 4.096 Pixeln.

Rechnerinfrastruktur

Jeder Projektor muss über jeweils vier Videoausgänge mit Bilddaten versorgt werden. Dazu wird ein Display-Cluster aus zehn Knoten mit jeweils zwei Graphikkarten eingesetzt, womit jeder der Knoten einen Projektor mit Bilddaten versorgen kann.

Da die Anlage für interaktive Computergraphik und Visualisierung mit mindestens 30 Bildern pro Sekunde ausgelegt ist, ist jedoch mehr Rechenkapazität erforderlich als diese zehn Cluster-Knoten zur Verfügung stellen können. Diese wird von weiteren 64 Render-Knoten eingesetzt, welche kleinere Bildteile berechnen und diese über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk zu den Display-Knoten schicken.