Die Revolution der 3D-Grafik? Punkwolken statt Polygone
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Die Revolution der 3D-Grafik? Punkwolken statt Polygone
Eine kleine Zweimannfirma hat vor kurzem eine neue Technologie vorgestellt, um auf Punktwolken basierte Grafik in Echtzeit zu berechnen, was sie für Video- und Computerspiele geeignet macht. Einige von euch haben vielleicht schon davon gehört.
Die Idee dahinter ist simpel: Objekte werden statt aus Polygonen (wie in nahezu allen heutigen Spielen) aus im 3D-Raum verteilten Punkten zusammengesetzt, ähnlich wie damals bei der Voxelgrafik. Nur dass man heute freilich viel mehr dieser Punkte einsetzen kann. Dennoch gab es jahrelang das Problem, dass eine solche Technik für den praktischen Einsatz in Spielen oder Filmen viel zu viel Leistung benötigt.
Bruce R. Dell von Unlimited Detail Technology behauptet nun, einen Weg gefunden zu haben, dieses Problem zu umgehen und dadurch unbegrenzt viele Details auf dem Bildschirm in Echtzeit und in Software auf einfacher Hardware (Singlecore-Notebook ohne dezidierte Graka) darzustellen.
Die gegebenen Erklärungen sind (aus gutem Grund) schwammig: Die Engine berechnet nur so viele Punkte, wie auf dem Bildschirm angezeigt werden, d. h. bei einer Bildschirmauflösung von 1280x1024 "nur" 1.310.720 Punkte. Diese Punkte werden aus den Punktwolken mit einem neuartigen Suchalgorithmus herausgesucht. Der große, entscheidende Vorteil: Objekte in der Spielgrafik können aus beliebig vielen Punkten zusammengesetzt werden, da immer nur einige wenige auf dem Bildschirm erscheinen und der Algorithmus sehr schnell und effizient ist.
Eine derart detaillierte Grafik ist mit derzeitiger Hardware und klassischer Polygongrafik nicht in Echtzeit darstellbar.
Freilich gibt es da einige zu lösende Probleme: Wie können Animationen erstellt werden? In einem der Videos ist kurz ein animiertes Wesen im Editor zu sehen, offenbar wurde das Problem gelöst. Wie sieht es mit Shadereffekten, Schatten, Kollisionsabfrage, Wegfindungs-KI, transparenten Objekten aus? Möglicherweise ist hier die Lösung, Polygon- und Punkgrafik zu kombinieren: Polygone werden für transparente Oberflächen wie Glas und ein die hochdetaillierte Umgebung umhüllendes, nur sehr grobes Gitterskellet für die KI und Kollisionsabfrage kombiniert.
Was haltet ihr von dieser Technologie? Die Videos und ersten Bilder auf der Homepage sind freilich noch sehr hässlich (was daran liegt, dass das Material von Programmierern und nicht von Künstlern stammt), aber nichtsdestotrotz äußerst beeindruckend. Möglicherweise könnte dies die Computergrafik revolutionieren und selbst auf einfachen Geräten wie der Wii eine Grafik weit jenseits dessen ermöglichen, was momentan auf dem PC oder den aktuellen Konsolen (Next-Gen sind die nicht mehr wirklich...) machbar ist.
Zu dem Thema empfehle ich die Website des Entwicklers, und vor allem die dort zu findenden Videos mit umfangreichen Erklärungen und viel Beispielmaterial.
Die Idee dahinter ist simpel: Objekte werden statt aus Polygonen (wie in nahezu allen heutigen Spielen) aus im 3D-Raum verteilten Punkten zusammengesetzt, ähnlich wie damals bei der Voxelgrafik. Nur dass man heute freilich viel mehr dieser Punkte einsetzen kann. Dennoch gab es jahrelang das Problem, dass eine solche Technik für den praktischen Einsatz in Spielen oder Filmen viel zu viel Leistung benötigt.
Bruce R. Dell von Unlimited Detail Technology behauptet nun, einen Weg gefunden zu haben, dieses Problem zu umgehen und dadurch unbegrenzt viele Details auf dem Bildschirm in Echtzeit und in Software auf einfacher Hardware (Singlecore-Notebook ohne dezidierte Graka) darzustellen.
Die gegebenen Erklärungen sind (aus gutem Grund) schwammig: Die Engine berechnet nur so viele Punkte, wie auf dem Bildschirm angezeigt werden, d. h. bei einer Bildschirmauflösung von 1280x1024 "nur" 1.310.720 Punkte. Diese Punkte werden aus den Punktwolken mit einem neuartigen Suchalgorithmus herausgesucht. Der große, entscheidende Vorteil: Objekte in der Spielgrafik können aus beliebig vielen Punkten zusammengesetzt werden, da immer nur einige wenige auf dem Bildschirm erscheinen und der Algorithmus sehr schnell und effizient ist.
Eine derart detaillierte Grafik ist mit derzeitiger Hardware und klassischer Polygongrafik nicht in Echtzeit darstellbar.
Freilich gibt es da einige zu lösende Probleme: Wie können Animationen erstellt werden? In einem der Videos ist kurz ein animiertes Wesen im Editor zu sehen, offenbar wurde das Problem gelöst. Wie sieht es mit Shadereffekten, Schatten, Kollisionsabfrage, Wegfindungs-KI, transparenten Objekten aus? Möglicherweise ist hier die Lösung, Polygon- und Punkgrafik zu kombinieren: Polygone werden für transparente Oberflächen wie Glas und ein die hochdetaillierte Umgebung umhüllendes, nur sehr grobes Gitterskellet für die KI und Kollisionsabfrage kombiniert.
Was haltet ihr von dieser Technologie? Die Videos und ersten Bilder auf der Homepage sind freilich noch sehr hässlich (was daran liegt, dass das Material von Programmierern und nicht von Künstlern stammt), aber nichtsdestotrotz äußerst beeindruckend. Möglicherweise könnte dies die Computergrafik revolutionieren und selbst auf einfachen Geräten wie der Wii eine Grafik weit jenseits dessen ermöglichen, was momentan auf dem PC oder den aktuellen Konsolen (Next-Gen sind die nicht mehr wirklich...) machbar ist.
Zu dem Thema empfehle ich die Website des Entwicklers, und vor allem die dort zu findenden Videos mit umfangreichen Erklärungen und viel Beispielmaterial.
Wow, einfach Wow. Wenn das so läuft wie es geplant ist....
Ich bin jedenfalls gespannt darauf, wie man die Technologie weiterentwickeln wird.
Ich bin jedenfalls gespannt darauf, wie man die Technologie weiterentwickeln wird.
[IMG]http://i.imgur.com/7AGwa.png[/IMG]
Das ist wirklich interessant.
Ich würde mich freuen wenn mal ein frischer Wind in die 3D-Welt weht.
Erst habe ich Hoffnung in Intels Larrabee gesetzt, doch daraus wird wohl scheinbar auch nichts.
Müssten sie sich nur noch drübertrauen eine Techdemo oder so etwas zu erstellen
(wenn die Engine schon so weit ist), um zu zeigen das es funktioniert.
Aber wenn ich da an ATI u. Nvidea denke, wirds wohl nicht so rosig ausschauen.
Wenn man schon mit einfacher Hardware diese Geometrie darstellen kann,
und quasi nie mehr Leistung benötigt wird (Shader, AA usw. mal ausgenommen)
da nur die zu sehenden Pixel berechnet werden, wozu brauche ich dann ne HD5970?
Das würden ATI/Nvidea sicher nicht so einfach zulassen.
Ich würde mich jedenfalls freuen, wenn mal etwas neues kommen würde.
Ich würde mich freuen wenn mal ein frischer Wind in die 3D-Welt weht.
Erst habe ich Hoffnung in Intels Larrabee gesetzt, doch daraus wird wohl scheinbar auch nichts.
Müssten sie sich nur noch drübertrauen eine Techdemo oder so etwas zu erstellen
(wenn die Engine schon so weit ist), um zu zeigen das es funktioniert.
Aber wenn ich da an ATI u. Nvidea denke, wirds wohl nicht so rosig ausschauen.
Wenn man schon mit einfacher Hardware diese Geometrie darstellen kann,
und quasi nie mehr Leistung benötigt wird (Shader, AA usw. mal ausgenommen)
da nur die zu sehenden Pixel berechnet werden, wozu brauche ich dann ne HD5970?
Das würden ATI/Nvidea sicher nicht so einfach zulassen.
Ich würde mich jedenfalls freuen, wenn mal etwas neues kommen würde.
- Scorcher24_
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Voxels sind ja seit geraumer Zeit wieder in Entwicklung, Grafik-Genie Cormack hat ja vor einiger zeit angekündigt, seine nächste Engine würde mit Voxels laufen.
Mit dieser Neuerung sieht es wieder anders aus. Ich muss mir die Videos mal reinziehen, als Hobby-Programmierer interessiert mich sowas sehr.
rya.
Mit dieser Neuerung sieht es wieder anders aus. Ich muss mir die Videos mal reinziehen, als Hobby-Programmierer interessiert mich sowas sehr.
rya.
also prinzipiel scheint es nen mix aus Voxel-Grafik und Raytracing, im sinne von: es wird wirklich nur das berechnet, was dargestellt wird.
aber meiner Meinung nach gibts da dir Berühmten zwei Probleme, die beide diese Techniken gemein haben: Animationen, sowie Shader/Effekte
abwarten und Teetrinken ... dass diese Technik diese Generation noch revolutionieren wird, halte ich für argh übertrieben. Von Sprüchen wie:
aus der Sicht eines "Programmierers" ist wirklich eine "bessere" Grafik möglich. Immerhin schafft man es beinah unbegrenzt viele Details in Oberflächen und Farben zu integrieren, leider macht so eine Grafik wesentlich mehr aus. Es sind halt besagte Effekte und Animationen die ein Bild gut aussehen lassen ...
ganz zu schweigen würde diese Technik jeden Speicher heutiger Konsolen sprengen ;P
aber meiner Meinung nach gibts da dir Berühmten zwei Probleme, die beide diese Techniken gemein haben: Animationen, sowie Shader/Effekte
abwarten und Teetrinken ... dass diese Technik diese Generation noch revolutionieren wird, halte ich für argh übertrieben. Von Sprüchen wie:
halte ich schon mal garnichts.und selbst auf einfachen Geräten wie der Wii eine Grafik weit jenseits dessen ermöglichen, was momentan auf dem PC oder den aktuellen Konsolen (Next-Gen sind die nicht mehr wirklich...) machbar ist.
aus der Sicht eines "Programmierers" ist wirklich eine "bessere" Grafik möglich. Immerhin schafft man es beinah unbegrenzt viele Details in Oberflächen und Farben zu integrieren, leider macht so eine Grafik wesentlich mehr aus. Es sind halt besagte Effekte und Animationen die ein Bild gut aussehen lassen ...
ganz zu schweigen würde diese Technik jeden Speicher heutiger Konsolen sprengen ;P
- JesusOfCool
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das mit den animationen wird glaub ich nicht das große problem sein. wenn die punkte transparenzen zulassen kann ich mir ja sogar schon nebel recht gut vorstellen, wenngleich auch nach wie vor noch sehr rechenaufwändig, aber es würde super mit dem gesamtkonzept zusammenpassen.-Levi- hat geschrieben: aber meiner Meinung nach gibts da dir Berühmten zwei Probleme, die beide diese Techniken gemein haben: Animationen, sowie Shader/Effekte
und shadereffekte sind doch wohl der aller größte fake-mist den es gibt. auf dem weg zu einem globalen beleuchtungsmodell das fotorealistische bilder produzieren kann stehen die sowieso nur im weg. mit flexiblem 4D raytracing kann man alles machen was man mit shadern machen kann, und noch viel mehr, und das ohne zu tricksen.
ich glaub eher, dass das große problem 1dimensionale objekte sein werden, also linien, und text. das zeug macht doch immer probleme.
ich werds mir auch mal anschauen wenn ich die zeit dazu hab.
zum Thema: Shader = Fake ...
komplett physikalische korrekte Grafik wird es meiner Meinung nach nie geben, dementsprechend wird man immer auf Vereinfachungen zurückgreifen müssen, um dem Auge "Realistmus" vor zu gaukeln. Ind diese Vereinfachungen, wird es immer in Form von "Effekten" geben. ob du sie Nun Shader oder sonnst wie nennst, ändert nichts an deren Eigenheit.
mal so als weiterer Punkt, an dem Voxel nen klaren Nachteil gegenüber Polygonen bzw mathematischen Objekten haben:
Licht "refraction und reflection" .. Spiegelung und Lichtbrechung. ... Mathematisch nur an Flächen möglich, blöd nur, dass Voxel keine Flächen bietet, dementsprechend wird man "rumtricksen" und Faken müssen.
komplett physikalische korrekte Grafik wird es meiner Meinung nach nie geben, dementsprechend wird man immer auf Vereinfachungen zurückgreifen müssen, um dem Auge "Realistmus" vor zu gaukeln. Ind diese Vereinfachungen, wird es immer in Form von "Effekten" geben. ob du sie Nun Shader oder sonnst wie nennst, ändert nichts an deren Eigenheit.
mal so als weiterer Punkt, an dem Voxel nen klaren Nachteil gegenüber Polygonen bzw mathematischen Objekten haben:
Licht "refraction und reflection" .. Spiegelung und Lichtbrechung. ... Mathematisch nur an Flächen möglich, blöd nur, dass Voxel keine Flächen bietet, dementsprechend wird man "rumtricksen" und Faken müssen.
- PanzerGrenadiere
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voxel sind ja auch nicht das gelbe vom ei
das mit dem rumtricksen stimmt schon, aber man kann es zumindest "echter" gestalten. und wenn man bei shadern n paar pixel "einfache" neu berechnet ist das ganz klar unechter als wenn man die strahlen beim raytracing "verbiegt"
und sag niemals nie. bill gates hat auch mal gesagt, dass er sich nicht vorstellen kann, dass man jemals mehr als ~700kb festplattenspeicher brauchen wird.
es kommen noch zu viele dinge auf uns zu, ob das quantencomputer, genetische computer, oder vielleicht auch optische computer, ja sogar analoge computer kann ich mir vorstellen, sein werden wird sich alles zeigen.
und das mit den flächen und den reflektionen stimmt so nicht ganz, du brauchst dir nur das erste bild ansehen. soweit ich das verstanden habe ist das wasser auch so eine point cloud.
das mit dem rumtricksen stimmt schon, aber man kann es zumindest "echter" gestalten. und wenn man bei shadern n paar pixel "einfache" neu berechnet ist das ganz klar unechter als wenn man die strahlen beim raytracing "verbiegt"
und sag niemals nie. bill gates hat auch mal gesagt, dass er sich nicht vorstellen kann, dass man jemals mehr als ~700kb festplattenspeicher brauchen wird.
es kommen noch zu viele dinge auf uns zu, ob das quantencomputer, genetische computer, oder vielleicht auch optische computer, ja sogar analoge computer kann ich mir vorstellen, sein werden wird sich alles zeigen.
und das mit den flächen und den reflektionen stimmt so nicht ganz, du brauchst dir nur das erste bild ansehen. soweit ich das verstanden habe ist das wasser auch so eine point cloud.
- Shenhulibu
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Ich denke am interessanten wird es sein, wie einfach man damit etwas programmieren kann. Die Grafik kann ja noch so schön sein, aber wenn man einen mehr Aufwand im gegensatz zu aktueller Technik braucht, wird es sich wohl nicht durchsetzen auch wenn die anderen Punkte geklärt werden.
Abwarten und Tee trinken würd ich sagen.
Abwarten und Tee trinken würd ich sagen.
- JesusOfCool
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Ist auf jeden fall alles sehr interessant aber, und berichtigt mich wenn ich falsch liege, das gabs schon einmal.
Die Basis für diese Technologie ist gelegt, und somit der größte Schritt getan.
Es ist doch im Enteffekt nichts anderes als bei einer Engine, wenn erst mal das "Gerüst" steht geht es relativ schnell, das "Gebäude" zu bauen.
Mich würde einfach nur interessieren, ob ich nicht irgendwan überfüssig werde. Ich bin angehender Game Artist und weiß nicht, ob ich in dieser Technologie dann überhaupt noch eine große Bedeutung als Animator habe.
Aber vllt könnt ihr mir diese Frage beantwortet?!
Was Schefei sagt ist allerdings ein großes Problem.
ATI und Nvidea hätten ausgedient.
Die Basis für diese Technologie ist gelegt, und somit der größte Schritt getan.
Es ist doch im Enteffekt nichts anderes als bei einer Engine, wenn erst mal das "Gerüst" steht geht es relativ schnell, das "Gebäude" zu bauen.
Mich würde einfach nur interessieren, ob ich nicht irgendwan überfüssig werde. Ich bin angehender Game Artist und weiß nicht, ob ich in dieser Technologie dann überhaupt noch eine große Bedeutung als Animator habe.
Aber vllt könnt ihr mir diese Frage beantwortet?!
Was Schefei sagt ist allerdings ein großes Problem.
ATI und Nvidea hätten ausgedient.