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Micron Document

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<title>Dynamic Physical Rendering</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Dynamic Physical Rendering</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Dynamic Physical Rendering</b> (<b>DPR</b>) bezeichnet ein Teilforschungsgebiet der <a href="Nanotechnologie" title="Nanotechnologie">Nanotechnologie</a> in Konvergenz mit der <a href="Robotik" title="Robotik">Robotik</a> sowie den Vorgang, intelligente Materialteilchen <a href="Systemeigenschaften#Dynamik" class="mw-redirect" title="Systemeigenschaften">dynamisch</a> zu real existenten Makrokörpern beliebiger, programmierbarer Form anzuordnen (Programmierbare Materie).

</p><p>Namensgebend ist die <a href="Interdisziplin%C3%A4r" class="mw-redirect" title="Interdisziplinär">interdisziplinäre</a> Forschergruppe <b>Claytronics</b> der <a href="Carnegie_Mellon_University" title="Carnegie Mellon University">Carnegie Mellon University</a>, die sich allgemein der Erforschung synthetischer Realität widmet. Sie nennt die hier als Materialteilchen verwendeten speziellen <a href="Nanobot" title="Nanobot">Nanobots</a> <i>Catom</i>, in Zusammenziehung von <i> Claytronics</i> und <i><a href="Atom" title="Atom">Atom</a></i>.

</p><p>Auch Intel forscht im Bereich programmierbare Materie. So stellte <a href="Intel" title="Intel">Intels</a> <a href="Chief_Technical_Officer" class="mw-redirect" title="Chief Technical Officer">CTO</a> Justin Rattner anlässlich des Intel Developer Forums 2008 erste Ansätze vor.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Catom_und_Catom-Materie">Catom und Catom-Materie</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Charakteristik_eines_Catoms">Charakteristik eines Catoms</h3></div>

<dl><dt>Kleinheit</dt>

<dd>Die Größe des Catoms bestimmt die <a href="Aufl%C3%B6sungsverm%C3%B6gen" title="Auflösungsvermögen">Auflösung</a> und Detailliertheit des formbaren Makrokörpers. Zugunsten dichtestmöglicher <a href="Packungsdichte_(Kristallographie)" title="Packungsdichte (Kristallographie)">Packung</a> bei möglichst uneingeschränkter Beweglichkeit ist ein Catom so kugelförmig wie möglich.</dd></dl>

<dl><dt>Nichtautonome Beweglichkeit</dt>

<dd>Ein Catom bewegt sich nicht mithilfe beweglicher Teile, sondern geht wie ein Atom in elektromagnetischen oder elektrostatischen Vorgängen <a href="Atombindung" class="mw-redirect" title="Atombindung">Bindungen</a> mit anderen Catomen ein. Catome bewegen sich durch Wechselwirkungen gegenseitig. Im einfachsten Fall sind wie bei einem <a href="Schrittmotor" title="Schrittmotor">Schrittmotor</a> kleine Elektromagneten in das Catom eingebettet.</dd>

<dd>Durch den Verzicht auf bewegliche Teile sind Catome haltbarer, kostengünstiger und leichter in Großmengen herstellbar als herkömmliche Nanobots. Außerdem können sie sich (in ihrem zugeordneten Lebensraum) erheblich effizienter und schneller ausrichten und bewegen.</dd></dl>

<dl><dt>Nichtautonome Energieversorgung</dt>

<dd>Ein Catom trägt keine eigene Energieversorgungseinheit mit sich herum, sondern muss sich fremdversorgen lassen können. Die Energiezufuhr von außerhalb der Materie wird von Catom zu Catom durchgereicht.</dd></dl>

<dl><dt>Autonome Intelligenz und Spezialfähigkeiten</dt>

<dd>Ein Catom verfügt über eigene <a href="Sensor" title="Sensor">Sensoren</a>, trägt einen eigenen Nanocomputer oder andere <a href="Nanoelektronik" title="Nanoelektronik">nanoelektronische</a> Fähigkeiten in sich. Beispielsweise sind durch Einbettung von Photozellen lichtempfindliche Catome denkbar, sodass ein Ensemble aus Catomen ein Auge nachbilden kann. Beispielsweise durch Einbettung von LEDs können Catome eine Farbe annehmen. Jedes Catom hat nicht mehr Fähigkeiten als nötig, und nicht alle Catome haben dieselben Fähigkeiten.</dd></dl>

<dl><dt>Claytronics-Kommunikation</dt>

<dd>Catome müssen untereinander nichttrivial kommunizieren können. Wie diese Kommunikation angelegt werden könnte, ist besonderer Forschungsgegenstand des Projekts. Eine Besonderheit ist, dass ein Catom-Makrokörper aus Milliarden Catomen bestehen wird, von denen jedes Verbindungen mit bis zu sechs <a href="Dichteste_Kugelpackung" title="Dichteste Kugelpackung">Nachbarn</a> unterhält. Dabei ist, anders als bei herkömmlichen Kommunikationsstrukturen, die Identität eines einzelnen Catoms oft uninteressant, aber nicht grundsätzlich.</dd></dl>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Formung_einer_synthetischen_Replik">Formung einer synthetischen Replik</h3></div>

<ol><li>Erfassen der Vorlage und Abbildung als digitales Modell, beispielsweise durch <a href="Motion_Capture" title="Motion Capture">3D Motion Capturing</a>.</li>

<li>Umrechnen des 3D-Bildes in DPR-taugliche Vorgaben und ggf. Fernübertragung.</li>

<li><a href="Bildsynthese" title="Bildsynthese">Rendern</a> des Makrokörpers aus Catom-Materie.</li></ol>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Stand_der_Technik">Stand der Technik</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Aktuell">Aktuell</h3></div>

<ul><li>2003: Beginn des Projekts.</li>

<li>2006: Etwa tischtennisballgroße, mit Elektromagneten bestückte zylindrische 2D-Catome, die sich gegenseitig bewegen.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Nahziele">Nahziele</h3></div>

<ul><li>2011: kugelförmige Catome mit Durchmessern von ca. 1 mm. Proof of Concept 3D.</li>

<li>2016: Morphende <a href="Antennentechnik" class="mw-redirect" title="Antennentechnik">Antenne</a>, die ihre Form an sich ändernde Empfangsbedingungen anpasst.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Ideale_Fernziele">Ideale Fernziele</h3></div>

<ul><li>3D-Präsentationsmodelle.</li>

<li>3D-Fernsehen.</li>

<li>Fernkonferenzen mit sitzplatzfähigen Teleteilnehmern.</li>

<li>Tele-Medizin.</li>

<li>Tele-Feuerwehrleute, Tele-Katastrophenhelfer, Tele-Soldaten.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Converging_Technologies" class="mw-redirect" title="Converging Technologies">Converging Technologies</a></li>

<li><a href="Digital_fabricator" class="mw-redirect" title="Digital fabricator">Digital fabricator</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.cs.cmu.edu/~claytronics/">Claytronics Project der Carnegie Mellon University</a></li>

<li><span class="cite">Bob Violino: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://cacm.acm.org/news/34141-shape-shifting-material-suggests-morphable-hardware/fulltext"><i>Shape-Shifting Material Suggests Morphable Hardware.</i></a> In: <i>Communications of the ACM.</i> 17. Juli 2009,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 19. November 2023</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ADynamic+Physical+Rendering&rft.title=Shape-Shifting+Material+Suggests+Morphable+Hardware&rft.description=Shape-Shifting+Material+Suggests+Morphable+Hardware&rft.identifier=https%3A%2F%2Fcacm.acm.org%2Fnews%2F34141-shape-shifting-material-suggests-morphable-hardware%2Ffulltext&rft.creator=Bob+Violino&rft.date=2009-07-17&rft.language=en"> </span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Nico Ernst: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.golem.de/sonstiges/zustimmung/auswahl.html?from=https://www.golem.de/0808/61899-4.html"><i>IDF: Programmierbare Materie und Strom ohne Kabel.</i></a> In: <i>Golem.</i> 21. August 2008,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 19. November 2023</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ADynamic+Physical+Rendering&rft.title=IDF%3A+Programmierbare+Materie+und+Strom+ohne+Kabel&rft.description=IDF%3A+Programmierbare+Materie+und+Strom+ohne+Kabel&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.golem.de%2Fsonstiges%2Fzustimmung%2Fauswahl.html%3Ffrom%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.golem.de%252F0808%252F61899-4.html&rft.creator=Nico+Ernst&rft.date=2008-08-21&rft.language=de"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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