Tesselierte Froblins - Videos der AMD-Tech-Demos zur 4850

KI und Geländegenerierung auf der Grafikkarte. Zum Marktstart der Grafikkarten der 4800-Generation hat AMD wieder einige Tech-Demos entwickeln lassen. Die Animationen beeindrucken diesmal weniger mit neuer Grafikpracht, sondern vielmehr durch die Verlagerung von Berechnungen von der CPU hin zur GPU. Als Ergebnis wuseln hunderte "Froblins" genannte Fantasiewesen über den Bildschirm – und kommen sich dabei kaum ins Gehege.

27. Juni 2008 um 18:29 Uhr / Nico Ernst

Eigentlich ist es seit Jahren eine ATI-Tradition – und damit auch für AMD angebracht -, eine neue GPU-Generation mit einem Ruby-Demo vorzustellen. Die stets in rotes Leder gekleidete Demodame lässt diesmal aber etwas auf sich warten. Vom neuen Demo "Cityscape" gibt es nur zwei wenige Sekunden kurze Ausschnitte, die als "work in progress" bezeichnet werden.

ATI-Ruby-Techdemo (00:10)

Darin wird Ruby in einer äußerst realistischen, fast schon nach Raytracing aussehenden Häuserschlucht von einer Roboterspinne verfolgt. Da man kaum daran zweifeln kann, dass AMDs Pixelschönheit den Kampf gewinnt, stellt die Szene offensichtlich eine Anspielung auf die misslungene Vorstellung der Spider-Plattform dar. Ein später Sieg sozusagen.

Welche Technik hinter Cityscape steckt, hat AMD noch nicht offengelegt. Die häufigen Unschärfen, die eine aus der Hand gefilmte Amateuraufnahme simulieren, dürften aber in der GPU berechnet werden, der Schärfentiefe-Effekt wird zunehmend bei Spielen populär und ist auch in Nvidias letztem Tech-Demo Medusa zu finden. Ob darüber hinaus die in einer Szene zu sehenden Physikberechnungen für die umherfliegenden Autos auf der GPU ausgeführt werden, ist jedoch noch nicht bekannt. Das gilt auch für den Veröffentlichungstermin des Demos.

Die letzte Ruby-Demo " Whiteout " ist, nachdem auch sie den Start der HD-2000-Generation verpasst hatte, inzwischen auf den Entwicklerseiten von AMD als EXE-Datei wieder aufgetaucht. Die Demo war einige Zeit verschollen, als die AMD- und ATI-Webseiten zusammengeführt wurden.

Was sich mit den bis zu 1,2 TFlops Rechenleistung der RV770-GPUs anstellen lässt, hat AMD bisher nur mit der Demo "Froblins" vorgeführt. Das Kunstwort aus "frog" und "goblins" beschreibt die krötenartigen Kreaturen recht gut. Ganz wie in den Siedler-Spielen wuseln die zweibeinigen Amphibien durcheinander und beschäftigen sich vor allem mit zwei Dingen: Pilze futtern und Steine sammeln.

ATI-Froblins-Techdemo (03:56)

Die Felsbrocken legen sie unter einem Turm in der Mitte des Geländes ab, wo sie aber verschwinden. AMD hat sich hier die weiteren Polygone für einen wachsenden Steinberg und die Physik gespart. Ebenso die Kollisionsabfrage mit der Umgebung: Die Froblins laufen durch Pilze einfach hindurch, was allerdings besser ist, als sie umzutreten, wie man aus realen Wäldern weiß.

Zwei Dinge will AMD mit der Froblins-Demo vorführen: die Wegfinde-Routinen in der GPU, nicht der CPU, und die Fähigkeiten des Tesselators . Letzterer ist eine alte Idee, die schon bei der Radeon 8500 als "TruForm" propagiert wurde. Der Tesselator kann Polygone weiter unterteilen, ohne dass die Engine dazu beitragen würde. AMD nutzt das bei den Froblins für den Detailgrad der Formen (level of detail, LOD) und für die Berge, wie das schon in Ruby-Whiteout zu sehen war . Der Tesselator soll Teil des Pflichtenheftes für Grafikkarten nach DirectX 10.1 werden, schon der R600 enthielt ihn.

Neu sind jedoch die Lösungen von Differntial-Gleichungen in der GPU zur Wegfindung. AMD verwendet hier ein Bruns-Eikonal , das eigentlich für optische Berechnungen gedacht ist. Für die Froblins legt die Gleichung aber den optimalen Weg fest. Das lässt sich beispielsweise beobachten, wenn die Kreaturen unwegsames Gelände umgehen – es sei denn, es steht gerade ein begehrter Pilz in unmittelbarer Nähe.

Im dichten Gedränge um den Turm behindern sich die Froblins häufig selbst, wie das bei vielen KI-Engines auch in Spielen zu beobachten ist. Dauerhaft aneinander hängen bleiben die Pilzliebhaber aber nicht, sie versuchen immer wieder, einen anderen Weg zu gehen. All das läuft im Grafikprozessor. Für das Rendering und die KI braucht das Programm laut AMD bis zu 0,9 Teraflops. Es soll auch auf einer Radeon HD 4850 (1 TFlops) noch mit 30 Bildern pro Sekunde laufen.

Daneben setzt AMD erstmals in einer seiner Tech-Demos "global illumination" ein. Die einzige Lichtquelle ist die Sonne der Szene, deren Reflexionen auf den Oberflächen bestimmen allein, welche Farbe und Helligkeit die Objekte haben. Zu sehen ist das unter anderem auf den überstrahlten (HDR) Oberflächen der Steine im Vergleich zur eher matten Haut der Froblins. Eine direkt im Schatten eines anderen Froblins stehende Figur wirkt deutlich dunkler als neben einem Stein.

Die Froblin-Demo will AMD demnächst als ausführbare Datei anbieten. Besonders spannend wird dann die Frage, wie weit ein schneller Quad-Core-Prozessor durch die GPU-Berechnungen entlastet wird.

Video: ATI-Ruby-Techdemo (Teaser) in 720p – benötigt Flash 9 (0:10)

Video: ATI-Froblins-Techdemo in 720p – benötigt Flash 9 (3:56)