Echtzeit-Ray-Tracing auf Mini-Cluster
Wem die bunten 3D-Spielewelten bei den Grafikkarten-Herstellern noch nicht natĂĽrlich genug erscheinen, der kann sich auf dem Saarland-CeBIT-Stand von physikalisch korrekten 3D-Szenarien begeistern lassen.
Eine Informatik-Arbeitsgruppe der Universität Saarbrücken präsentiert am Saarland-CeBIT-Stand A25 in Halle 11 ihr optimiertes Ray-Traycing-Verfahren, mit dem sich physikalisch weitgehend korrekte 3D-Szenarien in Echtzeit darstellen lassen. Gegenüber bisherigen Ray-Tracing-Techniken sollen die neuen Algorithmen 30fache Geschwindigkeit bringen. Auf der CeBIT benutzt das Team einen Cluster aus lediglich elf herkömmlichen Athlon-PCs, um komplexe Beleuchtungs- und Brechungseffekte mit Frameraten um 10 fps auf den Schirm zu zaubern.
Ray Tracing ist vor allem für die Entwicklungsabteilungen in der Industrie von unschätzbarem Wert, reduziert es doch den mühsamen und aufwendigen Bau echter Modelle. Autohersteller sind zum Beispiel an realistischen Reflexionen auf Oberflächen interessiert, etwa um sichteinschränkende Spiegelungen der Armaturen in den Fahrzeugscheiben frühzeitig erkennen zu können. Dafür mussten sie bisher enorme Rechenleistung aufbringen. Rasterizer-Verfahren, wie sie gängige 3D-Grafikkarten unterstützen, sind für die exakte Darstellung komplexer natürlicher Phänomene wie Mehrfachspiegelungen, Lichtbrechung oder pixelgenaue Schattenbildung kaum geeignet, weil sie allzu grobe Vereinfachungen der Realität vornehmen, um das Datenaufkommen zu reduzieren.
Die Saarbrücker arbeiten zudem an einem Ray-Tracing-Chip (SaarCOR), der die optimierten Algorithmen in Hardware ausführt. Ein dritter Arbeitsbereich versucht, die leistungsfähigen programmierbaren Shader von DirectX-9-Grafikkarten für Ray-Tracing-Berechnungen zu nutzen. (law)
