Publicerad: 01 dec, 2004

Forskningssamverkan om nya simuleringsmetoder

NYHET Umeå universitet, Oryx Simulations och Volvo Construction Equipment (CE) inleder ett forskningssamarbete för att utveckla nya interaktiva simuleringsmetoder. Projektet omsluter totalt 4,8 miljoner kronor.

Det är bl.a. professor Bo Kågström, datavetenskap och föreståndare för HPC2N, Kenneth Holmlund, föreståndare för VRlab, samt Krister Wiklund, fysik, som erhållit ett forskningsanslag från Verket för innovationssystem (Vinnova) och Stiftelsen för strategisk forskning (SSF). Målet är att utveckla realtidsmetoder för visuell simulering av komplexa elastiska och plastiska material, specifikt granulära markmaterial som sand och grus. Detta är nödvändigt för att öka realismen i utbildningsmiljön i dagens fordonssimulatorer. De deltagande forskarna vid Umeå universitet är verksamma inom högpresterande och parallella beräkningar, numeriska metoder, fysikalisk simulering och datorgrafik.

Företaget Oryx Simulations utvecklar träningssimulatorer för tunga fordon i samarbete med VRlab.
– Vi har under en längre tid haft en mycket framgångsrik samverkan med Umeå universitet kring realtidsberäknad fysik, vilket är en viktig faktor i simulering. Nu utvidgar vi samverkan till simulering av ”granulära material”, vilket vi bedömer vara den enskilt viktigaste faktorn för realism i våra nya produkter riktade mot fordonsindustrin. Volvos intresse av forskning inom området garanterar avsättningen av utbildningssimulatorer baserade på resultaten. Kommersiellt sett är projektet viktigt för Oryx men det kommer också att stärka Volvo-produkterna genom bättre nyttjande från välutbildade operatörer, säger Derny Häggström, VD Oryx Simulations.

Simuleringsmetoderna kommer att bli tillämpbara även inom andra områden.
– De partikelbaserade metoder vi använder både för simulering och visualisering är generella och kommer faktiskt från astrofysiken. De kan tillämpas på många klasser av material, alltifrån viskösa vätskor till elasto-plastiska och helt fasta material och därför finns även stor potential för tillämpningar inom andra av våra områden t.ex. medicinska simulatorer, samt kanske allra tydligast inom dataspel och visuella effekter för film, säger Kenneth Holmlund, VRlab/HPC2N, som projektleder arbetet.

Även grundforskningsmässigt inom såväl fysik som beräkningsvetenskap är projektet mycket intressant, eftersom de metoder som används är relativt nya och fortfarande inte fullt utvecklade. Granulära material är komplexa och svåra att representera i en simulator, torr och blöt sand har t.ex. helt olika egenskaper.
– Traditionellt använder man ett finmaskigt grid (eller nät) för att simulera materialets beståndsdelar, vilket blir mycket komplext att hantera beräkningsmässigt när materialet deformeras kraftigt och nätet hela tiden måste omdefinieras. Vi använder istället partiklar som i varje ögonblick läser av materialegenskaperna, och som dessutom självmant följer med materialet allteftersom det ändrar form. Vi kommer även att undersöka möjligheterna att dra nytta av parallella beräkningar och nya datorarkitekturer för att kunna utföra simuleringar i realtid, säger professor Bo Kågström, datavetenskap/HPC2N, som är forskningsledare för projektet.

Forskningsanslaget från Vinnova/SSF ligger inom ramen för programmet VINST, vars syfte är att stödja forskning som utgör samarbete mellan forskare vid ett universitet och personer verksamma i ett mindre högteknikföretag. Av totalt ca. 60 ansökningar har ca en tiondel beviljats anslag. Inklusive bidrag från projektets parter och Länsstyrelsen i Västerbotten omsluter projektet totalt 4,8 miljoner kronor.

För ytterligare information, kontakta:

Professor Bo Kågström, datavetenskap/HPC2NTelefon: 090-786 54 19
E-post: bokg@cs.umu.se

Kenneth Holmlund, föreståndare VRlabTelefon: 070-631 55 20
E-post: holmlund@hpc2n.umu.se

Derny Häggström, Oryx Simulations AB
Telefon: 090-15 49 41
E-post: derny@oryx.se

Faktarutor

HPC2N – en akronym för High Performance Computing Center North – är ett nationellt centrum för teknisk-vetenskapliga och parallella beräkningar. HPC2N är organiserat som ett konsortium där universitet och forskningsinstitut ingår. Förutom Umeå universitet består parterna av Institutet för Rymdfysik (IRF) i Kiruna, Luleå tekniska universitet, SLU och Mitthögskolan. Verksamheten finansieras av parterna samt Vetenskapsrådet genom sitt nationella metacenter SNIC. HPC2N erbjuder olika former av stöd och samarbeten samt datorresurser för forskare med stora behov av beräkningskraft. Huvudsystemen är två s.k. superkluster Seth (finansierat av Kempestiftelserna) och Sarek som nyligen tagits i bruk (finansierat av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse). Sarek består av 384 processorer som är anslutna med Myrinet höghastighetsnätverk och är för närvarande Sveriges mest kraftfulla datorsystem i drift. Ett invigningssymposium för Sarek arrangeras vid Umeå universitet den 7/12.
Se ävenwww.hpc2n.umu.se

VRlab är en centrumbildning vid Umeå universitet som bedriver forskning och utveckling inom området Virtual Reality (VR) där interaktiva simuleringar kombineras med datorgrafik och avancerade gränssnitt för display och interaktion. Forskningen spänner från grundläggande metodutveckling av teknisk-naturvetenskaplig karaktär till metodik med bas inom psykologi och pedagogik, och innefattar också tillämpningar inom vetenskaplig visualisering, design, stadsplanering, fordonssimulatorer, medicinska simulatorer, datorspel och visuella effekter i film.
Se även www.vrlab.umu.se

Oryx Simulations AB är en av de internationellt ledande aktörerna inom träningssimulatorer för tunga fordon. Simulatorerna utvecklas i nära samverkan med fordonstillverkarna. Produkterna säljs via fordonstillverkarnas marknadsnät och når därmed ut på den globala marknaden för utbildning av fordonsförare. Hittills har ett 50-tal simulatorer levererats till olika utbildningsorganisationer på den Europeiska och Amerikanska marknaden. Företaget etablerades 1999, inledde verksamheten med lanseringen av den första civila fordonssimulatorn baserad på realtidsberäknad fysik, och utvidgar nu snabbt sitt utbud av simulatorer för skilda fordonstyper i samverkan med världsledande varumärken inom fordonsindustrin.
Se också www.oryx.se

VINST ger anslag till forskningsinsatser som bedrivs i samarbete mellan ett företag som har egenutvecklade produkter på marknaden och forskare vid svenska högskolor och/eller forskningsinstitut. Programmet ska stimulera tillväxt i ett mer långsiktigt perspektiv än vad dagens produktutveckling i de mindre företagen möjliggör. Den nya kunskap som genereras ska ge utväxling för det enskilda företaget och forskargruppen, på längre sikt även för näringslivet, forskarsamhället och samhället i stort. Projektmedel utgår till den vetenskapliga partnern enligt huvudmännens (SSF och Vinnova) beslut.
För ytterligare information se www.vinnova.se

Redaktör: Karin Wikman