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CineFX-Engine

 
 

Angesichts der unglaublich rasanten Entwicklung von Spezialeffekten bei Hollywood-Blockbustern stellt man heute auch an Animationsfilme große Erwartungen: total realistische Explosionen, wirklichkeitsgetreue Wellen bei stürmischer See, absolut lebensechte, brillante Farben. Aber auch wenn es um Spiele geht, gibt es eigentlich keinen Grund, sich mit weniger als dem Besten zufrieden zu geben. Die erste und zweite Generation der NVIDIA CineFX-Engine in der NVIDIA® GeForce FX-GPU ist in ihrem Architekturkonzept perfekt auf höhere Programmiersprachen wie Cg abgestimmt und erlaubt Spiele-Effekte, die den aufwändigsten Spielfilmen in nichts nachstehen. Dazu noch die 128-Bit-Farbverarbeitungstechnologie in Studioqualität - und Sie erleben 3D-Welten und Charaktere, so lebendig und realitätsnah wie noch nie. So werden Hollywood-Träume auf dem Desktop wahr.

Mit der Einführung der GeForce FX 5900-GPUs werden sämtliche Phasen der Pixel-Pipeline optimiert, denn die CineFX 2.0-Engine bringt die Leistung von Pixel Shadern im Vergleich zur Vorgängergeneration gleich auf das Doppelte der Fließkommagenauigkeit. Dieser riesige Sprung macht sich direkt in einer sichtbaren Leistungssteigerung bemerkbar, die einer schnelleren, effizienteren Ausführung von Pixel Shader-Programmen zu verdanken ist.

Dank der CineFX-Engine können Entwickler in ihren digitalen Inhalten eigene, ganz individuelle Stilvorstellungen und Ideen umsetzen und in Echtzeit visuelle Effekte wie im Kino erzielen. Der Schlüssel dazu sind spezielle Grafikprogramme, Shader genannt. Dank CineFX verschiebt sich bei GeForce FX das Augenmerk von der simplen Pixelfüllrate zum hoch entwickelten Pixel Shading. GeForce FX überwindet zahlreiche Barrieren, die früher der Programmierung mit Pixel Shadern entgegenstanden, denn sie unterstützt lange Programme, mit denen sich noch komplexere Effekte verwirklichen lassen, sowie bedingte Verzweigungen, die eine größere Effizienz erlauben. Um dem Programmierer noch mehr Auswahlmöglichkeiten zu bieten, beinhaltet CineFX die umfassendste Implementierung von Hardwarefunktionen für OpenGL®- und Microsoft® DirectX®-Umgebungen einschließlich einer uneingeschränkten Unterstützung der neuesten Spezifikationen für DirectX 9.0-Vertex und -Pixel Shader.


Der Elf aus NVIDIAs Technologie-Demo Dawn vereint eine Reihe fortschrittlichster Vertex- und Pixel-Shading-Effekte in sich. Aus einer vielschichtigen Kombination von Farbtabellen, Glanzlichttabellen und Blutmerkmaltabellen entsteht eine überzeugend naturgetreue Haut. Nun mal ehrlich! Sehen Sie etwa einen Unterschied zwischen echter Haut und der des Elfen? Sehen Sie sich die Dawn-Demo an, und urteilen Sie selbst.

VERTEX SHADERS 2.0+
CineFX bietet stark erweiterte Vertex-Verarbeitungsfunktionen bei gleichzeitig stark verringerter Programmierkomplexität. So können Spieleentwickler jeden nur denkbaren Effekt verwirklichen. Vollständig generalisierte Schleifen und Verzweigungen lassen sich datenabhängig konzipieren, was bei der CineFX-Engine eine weit geradlinigere Programmiermethode ermöglicht als frühere Architekturen. Ein einziger Shader kann für alle Skinning-Methoden und -Operationen geschrieben werden. Und da der Shader auf Vertexbasis verzweigen kann, ist eine Aufteilung des Modells ebenfalls nicht mehr nötig. Mit all diesen technischen Weiterentwicklungen lässt CineFX sämtliche früheren Vertex Shader mit all ihren Einschränkungen weit hinter sich.

PIXEL SHADERS 2.0+
CineFX erhebt das Pixel Shading in den Rang eines hochklassig programmierbaren Elements der Grafik-Pipeline und stellt Entwicklern eine Fülle neuer Funktionen für die Pixelsteuerung und für neuartige Effekte zur Verfügung. Endlich sind der Fantasie keine Grenzen mehr gesetzt!

Zu den besonderen Vorzügen von CineFX gehört die Unterstützung für 1024 Instruktionen in einem einzigen Rendering-Durchgang. So lassen sich komplexe Wirkungen erzielen, die in anderen Architekturen einfach nicht praktikabel sind. Volumetrische Effekte zum Beispiel, wie etwa Rauch, Pelz, Feuer oder Gras, bringen Tiefe und Realitätsnähe in eine Szene, erfordern aber gleich eine ganze Reihe von Instruktionen. Und was CineFX hier in einem einzigen Rendering-Durchgang leistet, dazu brauchen Konkurrenzprodukte wesentlich mehr. Dank der prozeduralen Texturunterstützung ist es nicht mehr nötig, viel Videospeicher für umfangreiche Textur-Maps aufzuwenden, und Oberflächen lassen sich sehr subtil mit wirklichkeitsgetreuen Varianten gestalten. Aufwändige Beleuchtungseffekte können die Wirkung von Bildern dramatisch steigern, erforderten bislang aber mehr Zeit für das Rendering. Bei GeForce FX -GPUs dagegen stehen Ihnen alle diese wunderbaren Möglichkeiten offen - und zwar ganz ohne Leistungseinbußen.

Dazu kommt, dass Shader jetzt mehrere Texturen in einem Durchgang verarbeiten können, was eine optimierte Programmausführung gestattet und geschichtete bzw. Mischeffekte ermöglicht, zum Beispiel Farbe, die von einer Metallfläche abblättert. Mit der CineFX-Engine lassen sich in einem einzigen Pixel Shader-Programm bis zu 16 eindeutige Textur-Maps abrufen. Als Textur kommt dabei alles in Frage, was die Eigenschaften von Oberflächen oder Subflächen definiert, zum Beispiel Bump-Maps, Displacement-Maps, Gloss/Specular-Maps, Environment-Maps, Shadow-Maps und Albedo-Maps.



Aging Truck

Die NVIDIA CineFX-Engines erschließen dem Programmierer neue Dimensionen der Gestaltungsfreiheit: mehr Präzision durch echte 128-Bit-Farbtiefe, längere Shader-Programme mit mehr Effekten, dynamische Verzweigungen und Schleifen für deutlich verbesserte Ablaufsteuerung, kürzere Shader-Entwicklungszyklen dank der Grafiksprache Cg. So lassen sich Spieleumgebungen und Charaktere schaffen, die fast so echt sind wie das wirkliche Leben - und das bedeutet packende, immersive Welten, in die der Spielefan in Echtzeit eintauchen kann.



 
 
 
 
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