SIGGRAPH 2011: Raytracing massiver Szenen auf Nvidia-GPUs

Grafikchip-Hersteller Nvidia hat in seiner Sitzung zu "GPU Ray Tracing" Details über die kommenden Versionen des kostenlosen Raytracing-Frameworks OptiX bekannt gegeben.

Nvidia OptiX ist eine Middleware, mit der Software-Entwickler auf einfache Weise schnelles Raytracing auf der Grafikkarte in ihre Programme einbauen können. OptiX nimmt Mini-Programme für Kamera, Sehstrahl/Objekt-Schnittpunktberechnung, Färbung und weitere Funktionen entgegen – vergleichbar mit den Shadern in der herkömmlichen Betriebsart derzeitiger Grafikkarten. Daraus berechnet Optix auf der GPU dann per Raytracing optimierte Bilder mit korrekten Schatten, Reflexionen und Transparenzen.

Später in diesem Jahr soll Optix 2.5 erscheinen, eine Betaversion soll bereits in den nächsten Wochen veröffentlicht werden. Optix 2.5 soll Szenen verarbeiten können, die etwa dreimal so groß sind wie der Grafikspeicher. Dazu werden automatisch Daten aus dem Hauptspeicher nachgeladen. Auch wenn dabei die Rechenleistung einbricht, soll dieser Ansatz herkömmliche CPUs immer noch locker überrunden.

Außerdem lassen sich die beim Raytracing für brauchbare Rechenzeiten oder gar Echtzeitbetrieb unverzichtbaren räumlichen Datenstrukturen wahlweise auf der GPU erzeugen. Dieser Schritt war bisher sehr zeitraubend und schränkte die Animationsmöglichkeiten ein. Nvidia gibt dafür hingegen Rechenzeiten von nur noch etwa 60 Millisekunden für 12 Millionen Dreiecke an.

OptiX soll in Version 2.5 beliebig viele statt nur 128 Texturen verwenden können. Das System findet selbst heraus, welche 128 davon direkt von der Grafikkarte als Texturen angesprochen werden sollten. Die übrigen Texturen werden wie normale Daten aus dem Speicher gelesen.

Im ersten Halbjahr 2012 soll OptiX 3.0 folgen. Diese Version soll auf die geplanten Kepler-Chips optimiert sein. Außerdem soll OptiX 3.0 auf Raytracing mit der CPU umschalten, sofern im Rechner kein passender Grafikchip steckt. (ghi)