Indirekte Echtzeitbeleuchtung und anständiges Feuer: Nvidia GI- und Flame-Works
Im Rahmen des Game-Works-Entwicklersupports hat Nvidia auf der TWIMTBP-Veranstaltung im kanadischen Montreal die Module GI Works und Flame Works vorgestellt. Diese sollen Entwicklern ermöglichen, auf einfache Weise ein vereinheitliches Echtzeitbeleuchtungsystem sowie ein überzeugendes Feuer-Modul in ihre Spiele zu integrieren. PCGH hat die passenden Videos dazu.
Zwei neue Module zeigt Nvidia im Rahmen der Game-Works-Initiative. Neben den bereits bekannte Face Works und Wave Works zur Gesichts- bzw. Ozeansimulation kommen nun auch die Bestandteilel für einheitliche Echtzeitbeleuchtung ("Global Illumination") und für eine volumetrische Feuerdarstellung hinzu - sie heißen GI Works und Flame Works. Im Rahmen von Game Works, welches Huang in seiner heutigen Ansprache als Nvidias größten Schatz und das ILM der Spieleindustrie bezeichnete, sollen Entwickler mit den einzelnen Modulen Bausteine erhalten, sodass sie einzelne Komponenten der Engine nicht jedes Mal aufs Neue programmieren, nicht dauernd das Rad neu erfinden müssen.
Quelle: PC Games Hardware
GI Works
Das GI-Works-Modul ermöglicht die Beleuchtungsinformationen für des Bild aufs Neue in Echtzeit zu berechnen, sodass die Spielumgebung realistisch auf sich ändernde Lichtsituationen reagiert - und zwar inklusive sekundärer, sprich von Oberflächen reflektierter Lichtstrahlen. Das wird im ersten Video anschaulich gezeigt. Zum einen macht das die Szene wesentlich realistischer und zum anderen befreit es Entwickler davon, Beleuchtungsinformation statisch in Texturen hineinrechnen zu müssen, die dann beispielsweise beim Löschen einer Fackel getauscht werden müssten.
Quelle: PC Games Hardware
Flame Works
Das Fireworks-Modul basiert auf einer Simulation und kann als solche im Gegensatz zu reinen sprite- oder texturbasierten Lösungen auch mit dem Level und sich ändernden Gegebenheiten interagieren. Zum Beispiel kann ein Feuerstrahl, wie im zweiten Video gezeigt, um Objekte herumfließen oder getroffene Gegner bzw. den eigenen Avatar umhüllen. Dabei wird ein stochastisches, also zufälliges Raster erzeugt, sodass keine sich wiederholenden Muster die Wahrnehmung ablenken und überdies können die einzelnen simulierten Partikel auch Schatten auf ihre Kollegen werfen, sodass ein realistischerer Feuer- und Raucheindruck entsteht.
/sign. Für Echtzeit mag die GI eindrucksvoll sein (WENN das Modul performant ist, um das gleiche auf aktueller Hardware mit vielen Dutzend Lichtquellen, darunter auch 1-2 diffusen zu schaffen), aber die statische Beleuchtung hat rund 15 Jahre Qualitätsvorsprung - und im Zweifelsfall stört es weniger, wenn das Licht einer Taschenlampe nicht angemessen interagiert, dafür aber alle anderen Lichtquellen im Raum richtig berechnet werden.
Dem Feuer sieht man auch sehr sehr deutlich an, dass es eine Fluidsimulation ist. Die Bewegungen entsprechen eher einem Wasserstrahl denn einer Flamme und Transparenz fehlt vollständig. Für optisch eindrucksvolle Effekte natürlich trotzdem zu gebrauchen - aber mit "optisch eindrucksvoll" taten sich Entwickler bislang auch nicht sonderlich schwer, eher mit realistisch. Vielleicht spart es einfach ein bißchen Entwicklungszeit und kommt den Spielern so an anderer Stelle zu Gute.
Neu ist es nicht, da die Macher von "Deep Down" für PS4 schon so ein System vorgestellt haben Deep Down Panta Rhei Engine Tech Demo - YouTube (ab 1:30)
Und da sieht das Feuer auch sehr gut aus, die Fülle gefällt mir gar besser, dafür fehlt der Rauch und es sieht etwas mehr nach Sprites aus.
Schöne neue Entwicklung auf jeden Fall! Weiter so Nvidia!
realtime GI ist der hammer. bis dato gabs sowas NICHT! und auch autedesk beast rechnet vor......nicht realtime!
Beast – Middleware für globale Beleuchtung in Computerspielen – Autodesk
da echte GI aber unfassbar rechenlastig ist, kann die stochiastische samplezahl und genauigkeit in realtime nicht sehr hoch sein....
Bei anderen Engines platzierst du normalerweise deine Lichtquellen einzeln. Hier eine Fackel, da noch eine und hinten vielleicht ein Kamin. Meistens leuchten diese Quellen dann ihre direkte Umgebung aus. Der Hintergrund bleibt weiterhin dunkel, es sei denn du änderst die globalen Helligkeitslevel von Hand.
Je nach Anzahl der platzierten Lichtquellen warst du mit der Zeit nur noch dabei alles einzeln nachzujustieren. Das hat mit der Zeit jeden Rahmen gesprengt. Problem ist auch, dass sich bei ändernden physikalischen Veränderungen wie zestörte Wände das Licht bisher nicht automatisch geändert hat.
Nvidia sagt, das würde jetzt bei ihrem GI:WORKS funktionieren, da das Licht an Flächen reflektiert wird (=ähnliche Technik wie Raytracing). Das ist "indirekte Beleuchtung".
Theoretisch wäre beispielsweise ein Sonnenaufgang möglich, dessen Licht sich immer wieder in einem Spiegelkabinett reflektiert. Von Hand ist das nahezu unmöglich, da nicht dynamisch! Das alles in Echtzeit mit wenigen Einstellung ändern zu können ist eine kleine Revolution. Das bringt die Technik voran und über kurz oder lang neue Spiele!
Trotzdem, die, wenn auch statische, indirekte Beleuchtung gibts ja schon
UDN - Three - Lightmass
Ich arbeite noch mit dem Unreal Ed 2 und es nervt einen richtig an, dass die Möglichkeiten für lightning nur sehr begrenzt sind