Echtzeit

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1 Definition

Echtzeit (engl. real-time computing) bedeutet im Sinne der Informatik, dass ein bestimmtes Verhalten unmittelbar geschieht. Entspricht die Dauer von Berechnungen (beispielsweise von Simulationen) annähernd der selben Zeitspanne, die sie auch in der realen Welt verbrauchen, so spricht man von Echtzeit.

Da jeder von einem Computer berechnete Vorgang eine Verzögerung besitzt, definiert man Vorgänge als Echtzeit, solange ein System innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens reagiert. Dieser Zeitrahmen muß ein so geringes Ausmaß besitzen, dass es vom menschlichen Empfinden nicht als Verzögerung wahrgenommen wird.

Somit wird hier die Korrektheit einer Berechnung nicht ausschließlich durch ihre logische und mathematische Richtigkeit bestimmt, sondern um den Faktor Zeit erweitert.

2 Erläuterung

Viele im Informatik- und Multimedia-Bereich gebräuchlichen Anwendungen benötigen eine Berechnungszeit, die ihre Ausführungszeit überdauert. So benötigt das Rendern einer 2D- oder 3D- Animation mit vielen Details und/oder dem Anspruch einer optisch-physikalischen Korrektheit meist länger, als das anschließende Abspielen der fertigen Animation. Bei dem hier beschriebenen Szenario handelt es sich um kein Echtzeit-System.

Dem gegenüber steht Echtzeit-Rendering. Bei diesem Verfahren werden alle Frames zeitlich so nahe an ihrer Darstellung auf dem Monitor erzeugt, dass für den Betrachter keine Verzögerung entsteht. Dies kann zum einen durch eine niedrigere Detailstufe erzeugt werden, zum anderen dadurch, dass bei einem kurzfristig vorhandenen Leistungsüberschuss Teilberechnungen früher ausgeführt werden. Auch können einzelne Frames ausgelassen werden, um je nach CPU-Auslastung ein verzögerungsfreies Abspielen zu garantieren.

3 Beispiele für Echtzeit

Echtzeit taucht in Verbindung mit VJing auf. Da hier live Visualisierungen zu Musik generiert und gestaltet werden, ist es wichtig, dass das verwendete System in Echtzeit arbeitet und keine langen Renderzeiten benötigt.

Eine Gruppe von Menschen, die sich intensiv dem Thema Echtzeit widmet ist die Demoszene. Programmierern dieser Gruppierung gelingt es seit geraumer Zeit, aufwändige 3D-Animationen in Echtzeit zu berechnen.

Darüber hinaus werden Echtzeit-Systeme von der Industrie bei Airbags, Flugzeugsteuerungen und vielen weiteren technischen Bauteilen verwendet, deren Verhalten innerhalb einer festgelegten Zeitspanne erforderlich ist.

4 Quellen & Links

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