Un regard sur Ray Tracing GR6500 GPU PowerVR de

Le lancer de rayons, pour ceux peu familiers avec le terme, est une méthode de modélisation de l'éclairage dans un espace virtuel en 3D, qui vise à imiter étroitement la physique réelle de la lumière. La méthode est dans le nom, la technique des «traces» le chemin de rayons lumineux à travers l'espace 3D pour simuler les effets de ses rencontres avec des objets virtuels et recueille ces données pour les pixels affichés à l'écran. Il peut produire cherchent éclairage, des ombres, réflexion et réfraction des effets très réalistes, et est parfois utilisé dans les films d'animation 3D.

Comme vous pouvez l'imaginer, il peut y avoir une tonne de différentes sources de lumière pour calculer l'aide de cette méthode, et les fit tous figurer propos est extrêmement calcul et de mémoire cher, donc les développeurs de jeux optent pour des simulations moins chers comme le rendu pixellisé. Cependant, vous pouvez sérieusement réduire le ray tracing temps de traitement en utilisant un matériel dédié, qui est ce que Imagination Technologies a fait avec son GPU PowerVR Assistant.

Le GR6500 dispose d'une unité dédiée Ray Tracing (RTU), qui calcule et assure le suivi de toutes les données. Quant à ce que le contrôleur fait en réalité, il crée d'abord une représentation de l'espace 3D et des pistes où les rayons se coupent avec la géométrie base de données.

«Nous avons approché le problème différemment. Alors que d'autres dans l'industrie ont été axées sur la résolution de ray tracing en utilisant GPU calcul, nous sommes arrivés avec une nouvelle approche misant sur notre expertise préalable graphiques tramées"- Luke Peterson, directeur de l'imagination de la recherche pour PowerVR Ray Tracing

Lors de l'exécution du shader pour chaque pixel, la RTU recherche le Databased pour trouver le triangle d'intersection la plus proche afin de déterminer la couleur du pixel. Ce processus peut aussi jeter rayons supplémentaires pour simuler les propriétés réfléchissantes, qui à son tour affecter la couleur des autres pixels. Garder la trace des rayons secondaires est extrêmement important aussi, et tout est conservé dans la RTU pour améliorer les performances.

Ok, alors qu'est-ce que cela signifie en termes de performance, de graphiques et de jeux?

En fin de compte, pour atteindre près de graphismes photoréalistes est le but du jeu, mais cela peut prendre un certain nombre de formes, de réflexions précises à l'éclairage et les ombres. En comparaison avec un ordinateur GPU ou Ray Tracing approches fondées sur les logiciels, l'utilisation de matériel dédié rend le GR6500 jusqu'à 100 fois plus efficace. Dès lors, pourquoi GPU traditionnelles dépendent de différentes approches. Cette énorme réduction des coûts de traitement ouvre de nouvelles voies pour des effets graphiques à base de ray tracing optimisés dans les titres mobiles.

Imagination Technologies donne un exemple de comparaison des rayons tracé vs cartes traditionnelles d'ombre en cascade. Vous pouvez lire tous les détails techniques dans le blog officiel, mais le court, ce qui est la méthode de simulation de lancer de rayons et de la pénombre produit beaucoup plus précis ombres que la technique d'approximation grossière des cartes d'ombres en cascade. Ceci est essentiellement du fait de la façon lancer de rayons de lumière simule passages avec précision indépendamment de la distance, alors que la cartographie de l'ombre est limitée à une distance de mise à l'échelle de résolution et plus finie pour maintenir les performances.

En outre, en utilisant la technique basée sur le matériel réduit le trafic de mémoire par rapport aux ombres en cascade. Dans un essai, une seule scène utilisé jusqu'à 233MB de mémoire pour les ombres en cascade par rapport à 164MB pour le ray tracing. Soustraire le "G tampon" coût d'installation de la scène et Ray Tracing peut entraîner une réduction de 50 pour cent du trafic de mémoire. Étant donné que la bande passante mémoire est un facteur limitant dans les GPU mobile, surtout en comparaison avec les GPU de bureau, cette réduction peut donner un bon coup de pouce à la performance tout à fait ainsi.

En termes de temps de trame, l'exemple de Imagination Technologies montre une réduction moyenne de près de 50 pour cent. Ainsi, non seulement font ray tracé ombres regarder mieux, mais ils peuvent également être mis en œuvre avec un taux de trame plus que des ombres en cascade, grâce à l'utilisation de matériel dédié.

Il ya un point en notant que la peine et qui est ce qu'il est jusqu'à développeurs d'implémenter ce type d'effets dans leurs jeux. Avec seulement une petite sélection de matériel compatible position sur le marché dans un avenir proche, nous allons probablement pas encore voir les avantages pour un certain temps.

Cependant, quelqu'un doit prendre la première étape, et Imagination Technologies GR6500 GPU peut être le point de départ de certains graphiques mobiles beaucoup plus impressionnant visuellement un peu plus bas dans la ligne.