利用 GPU 重塑失真的光线

by 英伟达中国

不知您注意过没有,当拍摄日落的照片时,图片中的太阳看上去有些怪异,好像被折弯扭曲了,破坏了整张照片的美感。

这种现象与相机没有任何关系,而是大气湍流导致光线的传播路线产生偏离的结果,而这也就是令天文学家一直苦恼的根源所在。

幸运的是,一支来自巴黎狄德罗大学和巴黎天文台的团队已经找到了使用 GPU 应对这一效应的方法,可使类似欧洲极大望远镜 (E-ELT)(目前处于建设中,将于 2024 年投入使用)的巨型望远镜生成分辨率更高的图片。

telescope

这一项目名为“Green Flash”,耗资 430 万美元,得到了多个欧洲学术单位和企业合作伙伴的支持。此项目专注于实时控制器样机研究,该控制器每秒可向巨型望远镜的可变形反射镜(大小相当于奥运会的游泳池)发送数百万条命令。这项工作有望在望远镜的图片质量稳定性方面取得重大进展。

巴黎狄德罗大学副教授 Damien Gratadour 上月出席了 GPU 技术大会,为参会者介绍了此项目的进展情况,特别评价了 GPU 对控制器性能的影响,及其对望远镜的整体推动作用。

Gratadour 的团队重点研究为大型望远镜构建光学系统。

Gratadour 说:“我们致力于重塑光束,以利用这些巨型望远镜生成尽可能逼真的图片。”

Gratadour 说表示,我们利用波前传感器测量光学系统中产生的快速变化的像差,而 GPU 则引发了用于补偿这些像差的自适应光学仪器的革命,使得自适应光学仪器能实时处理波前传感器发送的大型图片。

但由于目前没有适合 E-ELT 规模望远镜的自适应光学仪器,Gratadour 和团队成员正尝试通过将 GPU 置于控制器中来模仿这种效应,这样有助于减少抖动并建立稳定的内核,以便于持续分析数据。

GPU 的更多用途已崭露头角:Gratadour 表示,他的团队计划打造一架小型的望眼镜样机,并配备六个高分辨率摄像头,然后对比 CPU 和现场可编程门阵列 (FPGA),分析 GPU 在提升性能方面的表现。

此举可能不会使您拍摄的日落照片看起来效果更好,但却必然会有助于天文学家更好地发现宇宙的奥秘。