GC 08: Larrabee und Quake Wars Ray Traced

Forschungsarbeit bietet noch immer Optimierungspotenzial

Für Intel ist Raytracing ein spannendes Forschungsgebiet. Es verspricht höhere Bildqualität, denn Effekte wie Brechungen und Spiegelungen durch Oberflächen wie Wasser und Glas sind für Raytracing-Spiele kein Problem. Mit der kommenden Larrabee-Grafikkarte kann zudem fehlende Rechenleistung ausgeglichen werden. Golem.de sprach mit Intel-Forscher Daniel Pohl über Vor- und Nachteile von Raytracing, sein neuestes Projekt Quake Wars Ray Traced und die Möglichkeiten, die Larrabee bieten kann.

Passend zur Games Convention und dem fast parallel verlaufenen Intel Developer Forum hat Daniel Pohl mit seinem Forschungsteam bei Intel "Enemy Territory - Quake Wars" mithilfe einer Raytracing Engine umgesetzt. Die bestehende Engine wurde weiter optimiert und erreicht auf einem einzelnen Rechner 20 bis 30 Bilder pro Sekunde bei einer Auflösung von 1.280 x 720 Pixeln. Der Forschungsrechner hat es allerdings in sich, denn das System setzt auf eine Hauptplatine mit vier Sockeln, die jeweils mit einer Sechskern-CPU (2,66 GHz) bestückt sind. Intel hat diese CPU noch nicht offiziell vorgestellt.

Video: Quake Wars - Raytraced (1:25)

Ganze 24 CPU-Kerne arbeiten also daran, die Bilder auf den Monitor zu bringen. Immerhin sind die Fortschritte beachtlich. Zum einen handelt es sich jetzt um ein halbwegs aktuelles Spiel, das mit einem Raytracer dargestellt werden kann. Gleichzeitig braucht es keinen Rechnerpark mehr, der etwa genutzt wurde, als Daniel Pohl zusammen mit anderen an der Universität Erlangen und der Universität des Saarlandes Quake 3 Arena mit Raytracing umsetzte. Die letzte Generation des Forschungsprojekts in Form einer Quake-4-Umsetzung kam intern auf höhere Bildraten. Damals stand Pohl noch ein Dual-Xeon-System mit insgesamt acht Kernen zur Verfügung.

Quake Wars Raytraced Quake Wars Raytraced ist offenbar aufgrund der Aktualität etwas anspruchsvoller, ist das Spiel doch erst im Jahr 2007 erschienen. Neben den optischen Verbesserungen erlaubt die neue Raytracing-Engine jetzt auch eine skellettbasierte Animation von Spielfiguren, die leider in dem Video noch nicht zu sehen ist. Insgesamt wurde viel an der Dynamik der Engine gedreht.

Dabei ist der Raytracer trotz der enormen Fortschritte noch immer nicht so optimiert, wie es traditionelle Rasterizer-Spiele sind. Texturkompression wird nicht genutzt und damit wird die Bandbreite auf dem Forschungssystem (nur PCIe x1) zum Flaschenhals und allein das Filtern der Texturen kostet rund 30 Prozent der Rechenzeit. Mehr als 40 Bilder die Sekunde sind technisch derzeit nicht möglich. Das wird sich erst mit der kommenden Technikgeneration ändern, wenn Daniel Pohl auch Zugriff auf Nehalem-Systeme und PCIe der zweiten Generation hat.