Aktualność
Piotr Gontarczyk, Czwartek, 20 marca 2014, 01:31

PowerVR GR6500 łączy wielokąty ze śledzeniem promieni – unikatowa architektura procesora grafiki. Technika renderowania grafiki poprzez tzw. ray tracing (z ang. śledzenie promieni) znana jest od dawna, ale do dziś pozostaje w niszy, głównie jako narzędzie profesjonalistów. Ray tracing długo wykorzystywany był przede wszystkim przez wytwórnie filmowe, firmy specjalizujące się w grafice komputerowej, na potrzeby modelowania 3D, kinematografii czy chociażby reklamy. Wiele lat musiało upłynąć, aby komputery osobiste były w stanie zapewnić moc obliczeniową, która pozwalałaby sensownie korzystać z możliwości, jakie daje ray tracing. Obecnie istnieje już całkiem sporo programów, które dają możliwość generowania grafiki 3D poprzez ray tracing. Przykłady to Blender, 3ds Max, Maya, POV-ray czy Lightwave 3D.

Należąca do Imagination Technologies grupa PowerVR od lat pracuje nad projektem PowerVR Ray Tracing, a więc technice hybrydowego renderowania, która według twórców ma szanse na to aby zrewolucjonizować grafikę trójwymiarową w wielu typach zastosowań - od urządzeń przenośnych, poprzez konsole do gier, aż po urządzenia wykorzystujące rozszerzoną rzeczywistość. Ekipa PowerVR od 8 lat pracowała w pocie czoła nad opracowaniem unikatowych rozwiązań sprzętowych i programowych, które mają radykalnie obniżyć koszty oraz mocno zwiększyć sprawność oraz wydajność renderowania z wykorzystaniem techniki ray tracingu.

W trakcie konferencji GDC 2014 (Game Developers Conference) firma Imagination Technologies oficjalnie zapowiedziała wprowadzenie do oferty nowej generacji procesorów grafiki, o nazwie PowerVR Wizard. W jej skład wejdzie szereg konstrukcji GPU oferujących wysoką wydajność ray tracingu, przy możliwie jak najniższym poborze energii, który jest przecież wyjątkowo istotny w przypadku urządzeń przenośnych oraz wbudowanych. Według PowerVR nowa generacja GPU otwiera drogę do uzyskania fotorealistycznej grafiki w nowych typach aplikacji, do tej pory w sektorze mobilnym niespotykanych.

Pierwszym przedstawicielem nowej serii procesorów grafiki PowerVR Wizard jest PowerVR GR6500. Układ ten oparty jest na architekturze najnowszej generacji czteroklastrowego projektu PowerVR Rogue, w którym wykorzystano wszystkie najnowsze rozwiązania, po raz pierwszy zastosowane w niedawno wprowadzonych do oferty procesorach grafiki PowerVR Series6XT.

Procesor grafiki PowerVR GR6500 składa się z czterech klastrów USC (Unified Shading Cluster) ze 128 rdzeniami ALU, które przy częstotliwości bazowej 600 MHz zapewniają moc obliczeniową FP32 i FP16 odpowiednio ponad 150 i 300 GFLOPS. Wydajność raytracingu też jest na poziomie w tego typu konstrukcjach niespotykanym, bo osiąga poziom nawet 300 MRPS (Million Rays per Second), 24 miliardy NTPS (Node Tests per Second) i 100 milionów DTPS (Dynamic Triangles per Second).

Architektura układu GR6500 została zaprojektowana tak, aby był on w pełni sprzętowo zgodny z wieloma popularnymi interfejsami programowania aplikacji, takimi jak np. OpenGL ES 1.1/2.0/3.1, OpenGL 3.x, Direct3D 11 Level 10_0, OpenCL 1.2 oraz PowerVR OpenRL 1.x. W jego projekcie zastosowano między innymi system zarządzenia energią PowerGearing G6XT oraz pakiet technik kompresjii PowerVR PVR3C (PVRTC i ASTC dla kompresji tekstur, PVRIC dla kompresji bufora ramki oraz PVRGC dla kompresji geometrii). Nie zapomniano oczywiście o flagowej "gwieździe" PowerVR, TBDR (Tile-Based Deffered Rendering), a więc technice usuwania niewidocznych powierzchni, która pozwala na czasami znaczące zmniejszenie obciążenia potoków przetwarzania, a także podsystemu pamięci RAM.

Jeśli chodzi o rozwiązania dotyczące stricte ray tracingu, to PowerVR GR6500 wyposażony został m.in. w dedykowaną jednostkę RTDM (Ray Tracing Data Master), która odpowiada za pobieranie danych o przecinaniu się promieni światła, wyspecjalizowaną jednostkę RTU (Ray Tracing Unit), która wylicza kolejkowanie przecięć promieni oraz sprawdza zgodność promieni, w celu zmniejszenia przepływności danych oraz poboru energii oraz generator hierarchii sceny przyspieszający dynamiczne zmiany obiektów. Wszystkie te oraz pozostałe elementy zostały zaprojektowane tak, aby sprawnie komunikały się z pozostałymi jednostkami GPU i jednocześnie umożliwiały łatwe skalowanie całej architektury, od małych urządzeń przenośnych poprzez konsole do gier, aż po nawet komputery osobiste.

Warto zauważyć to, że bloki GPU odpowiadające bezpośrednio za ray tracing w żadnym stopniu nie wpływają na wydajność tradycyjnego potoku grafiki, gdyż nie wykorzystują mocy obliczeniowej jednostek cieniowania (shaderów). Dlatego też według PowerVR, układ GR6500 zadania związane z ray tracingiem może osiągać nawet stukrotnie lepszą sprawność, w porównaniu do tradycyjnego procesora grafiki.

Nowy GPU ma też jeszcze inną, być może nawet najważniejszą cechę, dzięki której może on być efektywnie wykorzystywany także w przypadku gier komputerowych. Architektura PowerVR Wizard daje możliwość jednoczesnego wykorzystywania renderowania tradycyjnego, w oparciu o wielokąty (poprzez np. interfejs programowania OpenGL) oraz ray tracingu, który mogłby być używany np. dla konkretnych elementów trójwymiarowych scen. Twórcy nowej architektury zapewniają, że zgodna jest ona ze wszystkimi obecnie stosowanymi silnikami 3D w grach, a dołączenie do nich raytracingu nie powinno stanowić żadnego problemu. Co dzięki temu mogliby uzyskać? Ray tracing to przede wszystkim zapewnienie wiernego odwzorowania wpływu światła na otoczenie oraz wszystkie obiekty na trójwymiarowej scenie. Znacząco ułatwia też uzyskiwanie bliskich rzeczywistości scen, z czego bardzo chętnie od lat korzystają profesjonaliści z branży grafiki komputerowej.

Możliwość połączenia tradycyjnego modelu renderowania grafiki, opartego na wielokątach z zupełnie innym światem gry światła i cieni, a więc ray tracingiem, w grach komputerowych czy aplikacjach dla przeciętnego użytkownika, to coś zupełnie nowego. Być może PowerVR oficjalnie prezentując serię procesorów grafiki Wizard otwiera właśnie przed nami zupełnie nowy świat. 

Źródło: Imagination Technologies, opracowanie własne
Ocena aktualności:
Ocen: 6
Zaloguj się, by móc oceniać
Pinto (2014.03.20, 02:18)
Ocena: 16

0%
I tutaj mamy przykład prawdziwego postępu w technologii generowania grafiki.
T_G (2014.03.20, 02:27)
Ocena: 9

0%
no niech zrobia implementacje do softu adobe i rzeczywiscie rynek odstanie kopa
na ten moment nawet najszybsze quadra (tesli nie mialem okazji pomeczyc) kiepsko sobie radza z raytraceingiem w afterze
SNC (2014.03.20, 02:28)
Ocena: 0

0%
Przelom czy ciekawostka?
*Konto usunięte* (2014.03.20, 03:35)
Ocena: 0
Pinto @ 2014.03.20 02:18  Post: 733362
I tutaj mamy przykład prawdziwego postępu w technologii generowania grafiki.


Na razie to mamy samą obietnicę. Obietnic było wiele - tych spełnionych trochę mniej.
SunTzu (2014.03.20, 06:39)
Ocena: 0

0%
SNC @ 2014.03.20 02:28  Post: 733364
Przelom czy ciekawostka?

Na larrabee też Intel pokazywał Ray Tracing 3 lata temu? Średnio to działało... może tu wreszcie.
Ile larrabee kosztuje.... Cóż PowerVR ma tutaj bardzo łakomy kąsek do zgarnięcia.
Krzysiak_PL_GDA (2014.03.20, 07:32)
Ocena: 2

0%
1 Kwietnia ?
rops (2014.03.20, 07:35)
Ocena: 0

0%
Chyba już wiemy jaki GPU trafi do najnowszych iZabawek.
Assassin (2014.03.20, 08:54)
Ocena: 1

0%
SunTzu @ 2014.03.20 06:39  Post: 733371
SNC @ 2014.03.20 02:28  Post: 733364
Przelom czy ciekawostka?

Na larrabee też Intel pokazywał Ray Tracing 3 lata temu? Średnio to działało... może tu wreszcie.
Ile larrabee kosztuje.... Cóż PowerVR ma tutaj bardzo łakomy kąsek do zgarnięcia.

O ile się nie mylę to w przypadku Larrabee był to 100-procentowy ray-tracing, dlatego wymagało to ogromnej mocy obliczeniowej do zapewnienia przeciętnej w sumie grafiki (vide demo RTCW RT). Pomysł PowerVR wydaje się dużo lepszy...o ile to nie jest przedwczesny żart primaaprilisowy...
skoti48 (2014.03.20, 09:01)
Ocena: 0

0%
SNC @ 2014.03.20 02:28  Post: 733364
Przelom czy ciekawostka?

Prawdopodobnie ciekawostka. Raytracing nikogo nie jara (tym bardziej, że obecny poziom shadowmapingu generuje efekty lepsze niż raytracing, odbicia mniej zgodne z fizyką i tak gracza nie obchodzą (ważne, że jest wrażenie, że coś się odbija), a z przezroczystością można sobie poradzić).
To ogólnie wygląda jak Caustic Graphics których nikt nie chce (twórcy PowerVR te karty robią), czy Nvidia promująca hybrydowy rendering i dodająca do Nvidia GameWokrs OptiXa... tylko nikt nie wie po co, bo puki sprzęt nie pozwala na pathtracing to nikogo zwykły raytracing nie rusza.

Ofc rozwiązanie bardzo ciekawe i będę mu się przyglądał, ale raczej trzeba na nie patrzyć w kategorii ciekawostka.
Zaloguj się, by móc komentować
Aktualności
Nowy flagowiec z rodziny Mi może pozamiatać konkurencję. 12
Czyżby jednak nie było tak dobrze, jak myśleliśmy? 56
Będzie też wersja Explore Edition. 11
Po co dziś kupować wersję pudełkową jakiejś gry? Powody mogą być dwa. 79
Portugalia w jednym szeregu z Włochami i Rosją. 26
Czasem porzucenie Steama jest po prostu opłacalne. 43
Nowy flagowiec z rodziny Mi może pozamiatać konkurencję. 12
Dobra wiadomość, ale czy na to tak naprawdę czekają użytkownicy Switcha? 7
Dzięki internetowi jest ona niepotrzebna. 11
Przewody już są, potrzeba jeszcze sprzętu. 26
Zgadniecie, jakie marki z Państwa Środka cieszą się u nas największym wzięciem? 18
Aktualności spokrewnione
Artykuły spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane