超高速体感型シミュレーションシステムの研究

日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究S の補助を受け, 平成16年度から平成20年度までの 5年間の研究プロジェクト をスタートした. 本研究は, シミュレーション対象モデルの構造 や境界条件を外部からのインタラクションにより実時間で変化させるとともに， シミュレーション結果を実時間で視覚，触覚にフィードバックする，世界的に みても挑戦的なシミュレーション技術の開発を目標としており, 以下のような 研究テーマを掲げている.

超高速シミュレーション・サーバ・アーキテクチャの研究

1. 並列数値計算，3次元ボリュームデータの可視化，データベースを一元的に扱い， 従来システムで問題となっているI/Oボトルネックのない超並列システム
   
   • 体感型シミュレーションシステム Scube
     ( 各ノードがGPU(GeForce6800GT)を搭載した64ノードのプロトタイプシステム [国内最大級のGPUクラスタです＠2005])
   • 中規模クラスタ向け相互結合網 Three Quads
   • 並列ボリュームレンダリング向き専用グラフィクスカード VisA Pro
2. 実行時再構成可能なシミュレーション・アクセラレータ

実時間触覚フィードバックと実時間可視化を伴うシミュレーション結果 呈示システムの研究

1. 大規模シミュレーションから得られる多くの情報を人間の視覚・聴覚の みならず触覚として実時間で体感できる統合型シミュレーション呈示システム
   プロトタイプ実装の例
   • 撹拌シミュレーション[AVIファイル約8MB]
   • 千鳥格子状に配置した円柱回りの流れ[AVIファイル約8MB]
2. 詳細度(LOD:Level of Detail)制御や注目領域(ROI:Region of Interest)抽出技術 を活用した投機実行方式やデータ再利用方式に基づく, シミュレーション速度の 大幅向上とユーザインタフェースにおける応答時間短縮

マルチスケールシミュレーション技術を応用した遅延隠蔽手法の研究

1. 計算科学的手法に基づく数値シミュレーションの高速化を目的として, LOD制御に基づきROI領域以外の計算をデータベース検索に基づく 機能シミュレーションで代用する複合シミュレーション技術
2. マルチグリッド法における粗メッシュの計算を, ユーザインタフェース側の クライアント端末でも同時計算することにより, ユーザの介入にともなう 双方向の遅延を隠蔽する応答特性改善手法

関連研究テーマ

1. ボリュームレンダリングの高速化
2. 並列応用を指向した分散システム Computer Colony
3. 超並列計算機JUMP-1
4. 触診シミュレータ

最終更新日時: $Date: 2005/09/07 06:47:27 $