Matrox Parhelia-512 previewed


Erschienen: 20.05.2002, Autor: Patrick von Brunn
Features

Hardware Displacement Mapping

Displacement Mapping ist ein von Matrox entwickeltes Feature, das sich Microsoft bereits für seine neuste Version von DirectX hat lizenzieren lassen. Hardware Displacement Mapping ist ein leistungsstarkes neues Verfahren für die Darstellung und das Rendering komplexer 3D-Geometrie mit Hilfe einfacher Datendarstellung. Hardware Displacement Mapping kann sowohl auf statische Umgebungen (wie z.B. Terrain), als auch auf Objekte mit dynamischer Oberfläche (wie z.B. realistische 3D-Charaktere) angewandt werden. Der Parhelia-512 verwendet eine dynamische, tiefenanpassungsfähige Vertex-Tesselation und Mip-Mapped Vertex Texture Sampling, um das Basisgitternetz mit der Displacement Map in Echtzeit neu zu kombinieren. Das Ergebnis sind verblüffend realistisch gerenderte 3D-Szenen...

Genauer gesagt, kann man Hardware Displacement Mapping (HDM) als Modifikation der Geometrie bezeichnen. Es ist vergleichbar mit ATI´s Truform, welche ebenfalls durch Veränderungen an der Geometrie, mehr Realismus erzeugen kann. Das Zauberwort bei HDM heist N-Patches, welches auch schon vom Radeon 8500 bzw. von Truform bekannt ist. N-Patches werden schon seit fast einem knappen Jahr von ATI genutzt und kommen nun auch so richtig bei Matrox zum Einsatz. Möglich ist dies Ganze auch nur mittels Tesselation, was die Aufspaltung der bisherigen Dreiecke in weitere bedeutet. Anschließend lässt sich darauf dann die Displacement Map anwenden. Nach diesem Schritt lässt sich mit Hilfe von Bump-Mapping, Pixel-Shader oder anderen Effekten das ganze noch verfeinern. So lässt sich eine nahezu perfekte und realistische Landschaft oder auch ein 3D Ojekt darstellen...

Wie man im Bild rechts sieht, wurde der Detail-Grad um einiges gesteigert. Dies ist allerdings nur in Verbindung mit der bereits erwähnten N-Patch Tesselation möglich, da sonst das System nur mit dem Transfer von Polygon-Daten und anderer Instruktionen ausgelastet wäre und die Performance doch deutlich ins Straucheln kommen würde. Aber eben diese N-Patch Technik muss vom verwendeten Programm oder Spiel unterstützt werden, wie es schon der Fall bei Truform war. Für einige Anwendungen gab es einen Patch, um in den Genuss von ATI´s Truform zu kommen. Wie kompatibel Hardware Displacement Mapping sein wird, werden wir abwarten müssen. Eventuell wird der alleinige Einsatz von DirectX 9 die Kompatibilität sichern, was vorteilhaft wäre...

Wenn man sich aber nun die gerenderte Landschaft aus dem Beispiel-Bild rechts betrachtet, wird man sehr schnell merken, dass auf der Matrox Parhelia-512 deutlich überfordert wäre, wenn er die gesamte Schlucht in hoher Auflösung rendern müsste. Genau an diesem Punkt kommt das sogenannte LOD-System (Level of Detail) zum Einsatz. Eine sehr simple Technik, welche die Performance und die Bildqualität aufrecht erhalten kann. Nur der vordere Bereich unserer Schlucht wird mit einer hohen Auflösung dargestellt. Je weiter "hinten" die Pixel liegen, desto niedriger wird die Auflösung und deshalb wird auch die Performance nicht unter HDM leiden. Eigentlich recht einfach, aber auch effektiv - LOD. Wenn Hardware Displacement Mapping wirklich so genial wird, wie es Matrox schildert, kann man den Entwicklern dieser Technik wirklich ein sehr dickes Lob aussprechen. Und wenn dann auch noch die Performance, dank LOD, auf einem angenehmen Level bleibt, wird HDM zu einem vollen Erfolg für Matrox...

Download: Displacement Mapping Process-Demo
Download: Cube-Demo
Download: Character Rendering Process-Demo


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