Raytracing fit für Computerspiele?

Universität Saarland will neue Technologie auf CeBIT 2007 zeigen

Die für spannende Forschungen im Bereich der Computergrafik bekannte Universität des Saarlandes in Saarbrücken hält Raytracing für fit für den Massenmarkt. Bisher kam das Verfahren vor allem im technisch/wissenschaftlichen Umfeld zur Darstellung von fotorealistischen Bildern zum Einsatz. Die Forscher haben ihren Code an moderne Grafikprozessoren angepasst und wollen ihre Entwicklungen auf der kommenden CeBIT in Hannover zeigen.

Die Technik des Raytracing wird schon seit den 80er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts stetig weiterentwickelt und ist sehr rechenintensiv. Waren es vor 20 Jahren noch Stunden, die ein Homecomputer für ein Bild in vergleichsweise geringer Auflösung braucht, so soll dies nun mit Dutzenden von Bildern pro Sekunde klappen.

VW Beetle in Raytracing-Stadt Möglich wird das mit Prozessoren, die stetig gleiche Aufgaben intern immer besser parallelisieren können. So hatte Intel auch mit der Vorstellung seiner ersten Quad-Core-CPU einen Raytracing-Wissenschaftler gefördert, der auch prompt fast lineare Leistungssteigerungen mit jedem Core erzielen konnte. Aber auch moderne Grafikprozessoren (GPUs) eignen sich für diese Anwendung, verfügen sie doch teils über mehr als hundert Recheneinheiten. Ihr Befehlssatz und die Genauigkeit sind jedoch viel geringer als bei einer CPU.

Professor Slusallek im Raytracing-Schach Dennoch will das Saarbrücker Team um Professor Slusallek nun bei der Programmierung von GPUs einen wichtigen Schritt weitergekommen sein. Gegenüber bisherigen Lösungen mit GPUs soll die universitäre Software rund 30-mal schneller arbeiten. Angaben zu den erreichten Bildern pro Sekunde und den Auflösungen machten die Wissenschaftler noch nicht. Die Algorithmen sollen aber bis zu 50 Millionen Strahlen pro Sekunde verfolgen können, bei komplexen Szenen noch bis zu 11 Millionen. Die Saarbrücker sehen damit eine Anwendung in Computerspielen als möglich an. Dies wurde bereits mit dem Projekt "Quake 4: Raytraced" demonstriert.

Boeing per Raytracing Für das Spiele-Design könnte Raytracing einen Wandel der Vorzeichen darstellen. Bisher waren die Grafik-Engines immer zentraler Bestandteil der Entwicklung eines Titels, und die Inhalte mussten an die Fähigkeiten der Engine angepasst werden. Mit Raytracing steht jedoch das Design der Spiele-Welt im Vordergrund: Jedes Objekt kann grundsätzlich von allen Seiten betrachtet werden, auch wenn es sich bewegt. Tricks wie Lightmaps oder selbstleuchtende Texturen sind so nicht mehr nötig, im Gegenzug aber sinnvoll platzierte Lichtquellen.

Sollten sich die Entwicklungen rund um Raytracing in Spielen als vielversprechend erweisen, dürften sowohl Hard- als auch Software-Entwickler auch die Scheu vor der im Vergleich zu bisheriger Spielegrafik so ganz anderen Technik abbauen: Im Endeffekt dreht es sich mit Raytracing auf GPUs um die Programmierung von Shadern, und damit haben die Entwickler in den letzten Jahren reichlich Erfahrung gesammelt.