Virtuelle Welten à la Matrix bald Realität?

13. April 2008, 17:05
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Supercomputer sollen in wenigen Jahren in der Lage sein, virtuelle Welten zu kreieren, die von der Realität nicht unterscheidbar sind

Virtuelle Welten sollen in wenigen Jahren so realistisch sein, dass ein Mensch sie von der realen Welt nicht mehr unterscheiden kann. Davon geht Michael McGuigan vom Brookhaven National Laboratory in Upton, New York aus, wie New Scientist berichtet.

Mensch oder Maschine?

1950 erdachte Alan Turing, Vater der modernen Computerwissenschaft, den ultimativen Test, um künstliche Intelligenz auf die Probe zu stellen. Ein Mensch sollte in einem Gespräch mit einem Computer und einem anderem Menschen nicht mehr zwischen den beiden unterscheiden können. Eine Abwandlung des Turing-Tests ist der "Graphics Turing Test", bei dem ein Mensch nicht erkennen soll, ob er eine künstlich generierte Welt oder die Realität sieht, mit der er auch interagieren und beispielsweise ein Objekt bewegen kann.

Echtzeit-Simulationen

Programme, die künstliche Szenen und Texturen detailliert genug erstellen können, um das menschliche Auge zu täuschen, existieren zwar bereits. Derartige Szenen benötigen jedoch mehrere Stunden um berechnet zu werden. Der Schlüssel zum grafischen Turing Test sei laut McGuigan, Fotorealismus mit einer Software zu verbinden, welche die Bilder in Echtzeit mit einer Wiederholfrequenz von 30 Bildern pro Sekunde rendern könne.

Blue Gene/L im Turing-Test

In einem Versuch hat McGuigan nun die Leistungsfähigkeit eines der stärksten Supercomputer der Welt auf die Probe gestellt, um eine derartige künstliche Welt zu erschaffen. IBMs Blue Gene/L im Brookhaven National Laboratory in New York ist mit 18 Racks mit jeweils 2000 Prozessoren ausgestattet, die eine Rechenleistung von 103 Teraflop bieten. Das sind rund 103 Billionen Rechenoperationen in der Sekunde. Zum Vergleich: ein handelsüblicher Taschenrechner schafft etwa 10 Rechenoperationen pro Sekunde.

Realistische Lichteffekte

McGuigan hat dabei vor allem die Fähigkeit des Supercomputers untersucht, Lichteffekte auf Objekten realistisch berechnen zu können. Herkömmliche Raytracing-Software (um Lichteffekte zu generieren) laufe dem Test nach 822 Mal schneller auf dem Supercomputer als auf einem herkömmlichen Rechner, obwohl die Software nicht dafür optimiert worden sei. Bereits damit ließen sich Lichteffekte überzeugend realistisch darstellen. Mit einer anderen Software könnte das Ergebnis allerdings noch realistischer ausfallen, ist McGuigan sicher.

Rendering dauert noch zu lange

Auch wenn Blue Gene/L die Lichteffekte in einer virtuellen Welt sowohl schnell als auch realistisch genug berechnen könnte, würde das Rendering von hochauflösenden Bildern noch zu lange dauern, um, dem Graphics Turing Test zu bestehen. Supercomputer, die das schaffen, könnte es nach McGuigans Einschätzung aber bereits in wenigen Jahren geben. Dazu müsse die Petaflop-Grenze geknackt werden und die Leistung 1000 Teraflop übersteigen.

Auge lässt sich nicht so leicht täuschen

So optimistisch wie McGuigan sehen es allerdings nicht alle Computerwissenschaftler. Paul Richmond von der University of Sheffield in Großbritannien ist nicht davon überzeugt, dass eine fotorealistische Animation in Echtzeit ausreiche, um die Realität exakt zu simulieren. Das Auge lasse sich nicht so schnell täuschen, so die Meinung des Experten. Denn dazu müssten sich die virtuellen Objekte nicht nur realistisch bewegen, sondern auch so handeln.

Künstliches Ballett

"Ich würde gerne ein realistisches Modell des russischen Balletts sehen", wünscht sich Mark Grundland von der Cambridge-Universität. Dieses Ziel sollte seiner Meinung nach anvisiert werden, wenn es um virtuelle Welten gehe. Er betont, dass beim Turing Test nicht definiert sei, was in der virtuelle Szene zu sehen sein soll. Wenn es nur darum gehe, eine diffus beleuchtete Kugel auf einer Oberfläche zu zeigen, hätte man den Test schon vor Jahren bestanden.

"Software ist bald so weit"

Realistische Animation bringe aber mehr Probleme. Ein springendes Objekt müsse in der virtuellen Welt auch schwer wirken, stimmt auch McGuigan zu. Er sei jedoch zuversichtlich, dass die Software das bald schaffen werde. "Bei physikalischer Realität geht es um Bewegung und Licht", so der Experte. Die Lichteffekte seien schon geschafft, nun komme die realistische Animation. (red)

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    foto: fox studios
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