SARA: Met hyperscherpe 4K-video naar de sterren, en daar

SURFnet Best Practices
SARA:
Met hyperscherpe 4K-video
naar de sterren, en daar voorbij!
Veel wetenschappers gebruiken bij hun onderzoeksactiviteiten dagelijks grote
hoeveelheden data. Het zo gedetailleerd mogelijk weergeven van deze data
vergt veel rekenkracht én pixels. Volgens de visualisatiespecialisten van SARA
biedt 4K-videotechniek interessante mogelijkheden.
Visualisatie van onderzoeksdata
Samenwerking met partners
4K-video biedt ultrahoge kwaliteit in beeld en geluid.
Daarmee kunnen wetenschappers bijvoorbeeld grote
databestanden visualiseren. Dienstverlener SARA
ondersteunt wetenschappers onder meer bij het
gebruik van 4K-video. “Je kunt daarbij denken aan
advies en support bij het maken van visuele representaties van onderzoeksdata in modellen en grafieken. Maar ook aan de rekenkracht van onze nationale
supercomputer of aan SARA’s dataopslagfaciliteiten”,
legt visualisatie-expert Tijs de Kler van SARA uit. “Wij
maken gebruik van gigantische datastromen en
werken daarbij met 4K-video. Die resolutie is namelijk
vier keer zo groot als de huidige standaard van high
definition tv.”
Voor het onderzoeksveld heeft 4K-video dus een
grote meerwaarde. SARA onderzocht deze techniek
samen met Waag Society en SURFnet in het project
CineGrid Amsterdam, dat techniek, wetenschap,
kunst en onderwijs samenbrengt. “In dit project
keken we niet alleen naar wetenschappelijk onderzoek, maar ook naar toepassingen van 4K-video voor
kunst en cultuur. Daarnaast hebben we onderzocht
hoe we deze gegevens efficiënt konden opslaan en
via het netwerk konden versturen”, licht De Kler toe.
“Dat laatste doen we natuurlijk in nauwe samenwerking met SURFnet.”
Big Bang
Visualiseren op afstand
Een mooi voorbeeld van visualisatie in hoge resolutie
is het astrofysicaproject CosmoGrid van prof. dr.
Simon Portegies Zwart van de Universiteit Leiden. In
dit project wordt onderzocht hoe het heelal is geëvolueerd sinds de oerknal. “Het model bestaat uit zo’n
acht miljard puntjes, die elk staan voor een compleet
sterrenstelsel met duizenden sterren”, legt De Kler uit.
“Een gigantisch bestand waar zelfs 4K-video veel te
klein voor is. We werken al met een resolutie die acht
keer zo groot is als 4K. Voor het transporteren van
deze bestanden hebben we dan ook een razendsnel
glasvezelnetwerk nodig. Via het netwerk van SURFnet
hebben we deze data van Amsterdam naar Genève
gestreamd met een snelheid van 33 gigabits per
seconde. Een unieke prestatie!”
Momenteel is het zo dat wetenschappers hun data
bewerken en opslaan op de krachtige systemen van
SARA, maar de visualisaties nog lokaal op hun eigen
computer maken. Dat is volgens De Kler binnenkort
verleden tijd. “Wij werken nu aan een verbinding waarbij de wetenschapper zijn visualisaties en presentaties
in 4K-video op onze systemen maakt en alleen de
gegenereerde afbeeldingen (pixels) doorgestuurd
krijgt naar de plaats waar hij ze wil bekijken. We zijn
nu bezig met pilots en naar verwachting worden de
resultaten begin 2011 bekendgemaakt.”
Groot scherm
Voor onderzoekers met minder data, is een andere
toepassing van 4K-video zeer geschikt. “4K-video
zorgt er namelijk voor dat je de beschikking hebt over
heel veel pixels. Die ruimte kun je gebruiken om diverse visualisaties op één groot scherm te plaatsen. Denk
aan een videoconferentie waarbij je de onderzoeksresultaten realtime wilt bekijken en bespreken. Normaal
zou je tussen diverse schermen moeten klikken, nu
kun je alles overzichtelijk naast elkaar plaatsen.”
“Hoe groter de datasets van wetenschappers worden, hoe meer behoefte
ze zullen hebben aan 4K-video om hun
resultaten te visualiseren in bijvoorbeeld
modellen. Wij ondersteunen en adviseren hen daarin, in samenwerking met
SURFnet.” Tijs de Kler (SARA)
“Wij stimuleren instellingen om na te
denken over 4K-toepassingen in het
onderwijs. Demonstraties van SARA op
het gebied van visualisaties met 4K
helpen enorm om de verbeeldingskracht
over de mogelijkheden te prikkelen.”
Sandra Passchier (SURFnet)
“Wij werken al ruim vijf jaar met 4K-video.
Het is voor ons inmiddels net zo gewoon
als hdtv voor consumenten is. Onze ervaringen willen we dan ook graag delen met
het onderzoeksveld.” Tijs de Kler (SARA)
4K-video in het kort
•4K-video biedt ultrahoge kwaliteit audio en
beeld dat vier keer scherper is dan full high
definition (4096x2160 pixels).
•Met 4K-video kunnen onder meer grote
hoeveelheden wetenschappelijke onderzoeksdata gevisualiseerd worden.
•Anderhalf uur film in 4K-video staat gelijk aan
de data op 1200 dvd’s, oftewel 5,5 terabyte.
•Het transporteren van 4K-videobeelden kan
alleen via een hoogwaardig glasvezelnetwerk,
bijvoorbeeld dat van SURFnet.
Wat levert het op?
• Extreem scherp beeld en geluid.
•Het is mogelijk om microscopisch kleine details
op volle scherpte te bekijken.
•De omvang van het totaalshot is onvoorstelbaar groot.
•De kracht van het beeld wordt ook ingezet voor
wetenschappelijke visualisaties.
•Ook kun je diverse visualisaties tegelijk op een
scherm plaatsen.
Alles weten over 4K-video:
www.surfnet.nl/bestpractices
SURFnet bv
Radboudkwartier 273
Hoog Catharijne
PO Box 19035
NL – 3501 DA Utrecht
T +31 302 305 305
F +31 302 305 329
[email protected]