2014 Fiscal Year Annual Research Report
リアルタイム３次元動画像再生用マルチＧＰＵクラスタ電子ホログラフィシステムの開発
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24500071
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
高田 直樹 高知大学, 自然科学系, 准教授 (50290713)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電子ホログラフィ / 高性能計算 / Graphics Processing Unit / GPGPU / 計算機システム / 分散並列計算 / 計算機合成ホログラム / リアルタイム処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンピュータで計算されたホログラム（CGH）による3次元動画像再生技術（電子ホログラフィ）は「究極の立体テレビ」になると考えられている．計算量が膨大であり未だ実用化に至っていない． 本研究では，コストと簡便性を考慮し，マルチGPUクラスタと光学系装置を一体化したシステムを開発する．マルチGPUクラスタは4台のPCからなり，各PCにはコストパフォーマンス及び演算性能において優れているGPU(Graphics Processing Unit)を3枚搭載し，高速にCGH計算を行う．計算されたCGHは光学系で再生し，空中に3次元像を再生する．再生される3次元物体は複数の点群で表現したものを用いた．約1万点もあれば複雑な3次元物体を物体点で表現することができる．そこで，当初，約1万点の3次元物体のCGH計算を含むリアルタイム動画像再生の実現を目標として設定した．昨年，CGH計算に6枚のGPUを用い，CGHの描画に1枚のGPU使用し，合計7枚のGPU(GeForce GTX 680)を用いて，1万点からなる3次元物体に対してリアルタイム再生することに成功している．
本年度は，9枚のGPUを用いてCGH計算を行うことができるようにプログラムを改良した．CGHの描画に1枚のGPUを使用して合計10枚のGPU(GeForce GTX 680)を用いて3次元映像の再生について検討した．その結果，約2万3千点からなる3次元物体に対して，１フレーム33msでリアルタイム再生することに成功した．さらに，平成24年度に考案した時空間分割法を適用した．計算する3次元物体を空間に対して4分割した時空間分割法を用いて，約9万点からなる3次元物体をリアルタイム再生することに成功した．当初の予定では1万点のリアルタイム再生を目指していたが，最終的に当初の目標よりも９倍の性能を達成することができた．
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