使用 GPU 重新塑造失真的光線

作者 Tony Kontzer

有注意過在拍攝夕陽落日的照片時,太陽看起來歪七扭八的,結果就這麼毀了你的照片嗎?

這件事跟相機一點關係也沒有,而是大氣擾動扭曲了光線路徑之故,天文學家一直對此感到束手無策。

幸好一支由巴黎第七大學與巴黎天文台組成的研究團隊已經找出如何運用 GPU 來解決這個問題,讓目前興建中、預計2024年將開始運作的歐洲極大望遠鏡(E-ELT)此類大型望遠鏡能產生出更高解析度的影像。

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這項耗資430萬美元、多個歐洲學術與企業單位攜手合作這項名為「Green Flash」的計劃,重點為建立即時控制裝置的雛型,每秒提供數百萬個指令給巨型望遠鏡上奧運標準泳池般大小的可變形反射鏡,預計此舉能大幅穩定望遠鏡的畫質。

巴黎第七大學助理教授 Damien Gratadour 上個月出席 GPU 科技大會,為與會嘉賓介紹這項計劃的最新進展,尤其是在評估 GPU 對控制裝置與整體望遠鏡效能的影響性方面。

Gratadour 的團隊的工作重點為建造大型望遠鏡的光學系統。

「我們的工作是重新塑造光束,讓大型望遠鏡能產生出清晰銳利的影像。」Gratadour 說。

Gratadour 表示 GPUs 為用於補償光學系統快速演進之偏差情況的自適應光學技術帶來革命性發展,即時處理來自於波前感應器的大型影像,而波前感應器是用於測量偏差情況的裝置。

但由於自適應光學技術還無法用於 E-ELT 般這麼大型的望遠鏡,Gratadour 和他的研究團隊正在嘗試將 GPU 放在控制裝置上來模擬效果,協助減少抖動情況並建立一個持久性的核心,以便不斷分析數據。

GPU 的更多用途已顯現端倪:Gratadour 說他的團隊打算建造一個規模較小的望遠鏡雛型,搭配六具高畫質攝影機,將與 CPU 與現場可程式化閘陣列(FPGA)比較後分析 GPU 在效能增長方面的表現。

這或許不會讓你拍出來的夕陽照片變得更美,但肯定會讓天文學家更看清楚宇宙的奧秘。