Distributed Scene Graph

Verteiltes Rechnen für MMVEs als Open Source

Mit Distributed Scene Graph (DSG) sollen die Berechnungen von Massive Multiplayer Virtual Environments auf mehrere Server verteilt werden können. Damit sollen sich die Teilnehmerzahlen um das Zwanzigfache erhöhen lassen. Intel hat DSG und den fotorealistischen Raytracer Embree als Open Source veröffentlicht.

Artikel veröffentlicht am 3. Juli 2011, 14:05 Uhr, Jörg Thoma

Szene aus einem Massive Multiplayer Virtual Environment (Bild: Intel)

Intel hat seine Distributed-Scene-Graph-Architektur als Open-Source-Software freigegeben und in Opensimulator integriert. Damit sollen sich Massive Multiplayer Virtual Environments (MMVE) auf mehrere Server skalieren und somit die Zahl der Teilnehmer und das Zwanzigfache erhöhen lassen. Bislang konnten in der ebenfalls quelloffenen Opensimulator-Software zwar problemlos neue Landschaften hinzugefügt werden. Sobald aber die Komplexität in Form von geskripteten Ereignissen oder die Teilnehmerzahl erhöht wurde, konnte der einzelne Server überlastet werden, auf dem das MMVE lief.

Mit DSG kann die Last der Berechnungen von MMVEs nun auf mehrere Server verteilt werden. So sollen Physik-Berechnungen, Skriptverarbeitung sowie die Verwaltung von Clients oder das Aktualisieren von grafischen Szenen in einzelnen Instanzen auf mehrere Server verteilt werden können. Sie werden von Distributed-Scene-Graph verwaltet. Intel hat DSG auf der Sciencesim-Plattform mit 1.000 interagierenden Clients getestet. Außerdem haben die Entwickler die Software in einem Szenario geprüft, bei dem über 13 geografisch verteilte Clientverwalter, 1.000 Bots und 20 Anwender verbunden waren. Dabei soll die Netzwerkaktivität um 99 Prozent gegenüber der Vorgängerversion von Opensimulator gesenkt worden sein.

Die Software soll sich nicht nur für Spiele, sondern auch für Szenarien für Katastrophenschutzübungen oder virtuelle Rundgänge in Sehenswürdigkeiten eignen.

Noch fehlt die Möglichkeit, DSG dynamisch zu skalieren. Zudem wollen die Entwickler das Ausliefern von Inhalten optimieren, so dass grafische Szenen auch mit mobilen Geräten abgerufen werden können.

Fotorealistisches Rendern mit Embree

Zugleich hat Intel eine Sammlung von Raytracing-Kerneln veröffentlicht, die fotorealistisches Rendering auf seinen Prozessoren optimiert. Embree nutzt dafür die SSE- und AVX-Instruktionen auf CPUs. Die Raytracing-Werkzeuge nutzen die Monte-Carlo-Algorithmen, bei denen sowohl die Strahlen von der Lichtquelle als auch die Strahlen von der Kamera bis zu den Lichtquellen der Objekte berechnet werden. Mit Embree sollen fotorealistische Bilder schnell und effizient in Echtzeit gedreht werden können. Erst wenn der Blickpunkt, beziehungsweise die Kamera, in einer statischen Position verharrt, werden Details eines Bildes nochmals nachberechnet.

Der Sourcecode von Embree ist unter der Apache-Lizenz 2.0 freigegeben und steht als Betaversion zum Download bereit. DSG ist Teil der Software Opensimulator und kann von den Git-Servern des Projekts heruntergeladen und installiert werden.