COMPUTER GRAFICA AL SERVIZIO DELLA RICERCA

152

C

OMPUTER GRAFICA

AL SERVIZIO DELLA RICERCA

Durante il 2011 si è conclusa, con successo, una fase importante della collaborazione tra il CASPUR e il gruppo ENEA-Fusione di Frascati. Il tema della collaborazione è l’utilizzo di risorse di visualizzazione 3D al servizio della ricerca di energie alternative su grande scala, settore oggi cruciale e nel quale l’ENEA svolge un ruolo internazio-nale di primaria importanza. Il CASPUR, attraverso l’ENEA-Fusione, partecipa da diversi anni al progetto ITER, de-dicato alla realizzazione del primo reattore a fusione nucleare per la produzione di energia elettrica. Lo scanner 3D realizzato a Frascati, che ha lo scopo di monitorare lo stato del reattore a fusione nucleare di ITER, ha come interfaccia per la ricostruzione e visualizzazione dei dati il software denominato “ivvs” (in vessel viewing system), sviluppato negli ultimi anni al CASPUR. Per questo progetto sono coinvolte competenze in diversi settori, dalla computer grafica agli aspetti di progettazione software, che nel tempo ha raggiunto livelli tecnologicamente avanzati consentendo, la visualizzazione di grandi quantità di dati anche durante la scansione.

Offerta

Il progetto ivvs ha coinvolto diverse tecnologie software e sono state messe in gioco, da parte del CASPUR, competenze nel campo dello sviluppo di sistemi sia di visualizzazione, che di gestione dei dati. Si è operato nell’ambito delle problematiche della visualizzazione 3D e, più in generale, della computer grafica, con riferi-menti alle ultime tecnologie attualmente in uso (come ad esempio le schede grafiche di ultima generazione). Per la gestione dell’elevato flusso di dati da visualizzare prodotti dallo scanner c’è stata una integrazione tra competenze in campo sistemistico e di realizzazione di soluzioni software per la realizzazione di nuovi sistemi di acquisizione. È stata, inoltre, messa a disposizione la struttura di gestione del ciclo di vita dei software che ha permesso una collaborazione più efficiente delle diverse parti.

Collaborazioni

In quest’ultimo anno, la collaborazione tra l’ENEA-Fusione e il CASPUR si è intensificata e molta parte del codice è stato sviluppato direttamente presso la sede di Frascati dell’ENEA, permettendo un dialogo più stretto tra la parte scientifica e quella riguardante l’effettiva implementazione delle soluzioni da adottare. Come de-scritto nella prima parte della scheda, questa collaborazione fa parte di un progetto internazionale più ampio, di durata pluridecennale, per la realizzazione del reattore a fusione ITER, attualmente in costruzione in Francia. A tale progetto l’ENEA partecipa con un ruolo da protagonista soprattutto relativamente al sistema di diagnostica

Fig. 1 Ricostruzione della ca-mera al plasma del reattore ITER. Per gentile concessione di www.efda.org.

ANNU

AL REPOR

T

a laser, interamente progettato a Frascati, che opera in ambienti con notevoli dosi di radia-zioni e temperature molto elevate, per il quale l’ENEA è divenuto l’unico referente mondiale. Associato a tale sistema c’è il software di visualizzazione ivvs che svolge quindi un ruolo importante nello sviluppo dell’intero progetto ITER. Una nuova linea di sviluppo per il CASPUR sarà la possibilità di integrare le nuove tecnologie di elaborazione tramite GPU con la vi-sualizzazione dei dati in un unico processo parallelo per spostare molta parte del carico di lavoro sulle più performanti schede grafiche.

Risultati

Quest’ultimo anno è stato molto proficuo dal punto di vista dell’implementazione di nuove funzionalità del software di ivvs. La parte di visualizzazione 3D è stata ulteriormente perfezionata, soprattutto introducendo nuove tecniche di trattamento dei segnali che hanno migliorato la qualità delle immagini prodotte. Sono state introdotte, inoltre, le correzioni delle immagini, acquisite in condizioni nelle quali lo scanner è sottoposto a vibrazioni, e parallelamente si è lavorato sulla gestione delle interfacce utente e sull’implementazione di tecniche ad hoc per l’acquisizione e la decodifica, in tempo reale, degli elevati flussi di dati prodotti dall’elettronica di front-end.

Bibliografia essenziale

http://www.fusione.enea.it. http://www.efda.org/fusion.

Coletti, A., Bartolini, L., Ferri de Collibus, M., Fornetti, G., Lo Bue, A., Lupini, S., Neri, C., Pollastrone, F., Semeraro, L., Talarico, C. (2003). AM laser system (IVVS) for the Iter in-vessel viewing and ranging. Fusion Engineering and Design 69(1), 169-175.

Riva, M., Neri, C., Bonaccorso, F., Massaioli, F. (2005).The integrated visualisation software for the ITER in vessel viewing system (ivvs). Fusion Engineering and Design 74(1-4), 909-915.

Neri, C., Bartolini, L., Brichard, B., Coletti, A., Ferri de Collibus, M., Fornetti, G., Pollastrone, F., Riva, M., Semeraro, L. (2005). Experimental result of the laser in vessel viewing and ranging system (IVVS) for ITER. Fusion Engineering and Design 75-79, 613-618.