Realtime Raytracing

[toraq]

Ik heb het plan opgevat om me de komende tijd bezig te houden met het inelkaar knutselen van een realtime raytracer, maar ik heb nog niet echt een compleet ontwerp uitgedacht omdat ik wil profiteren van de kennis en ervaring van anderen. Vandaar dat ik me afvroeg of hier mensen zijn die zich weleens bezig hebben gehouden met zoiets dergelijks.
Ik ben van plan de kernberekeningen te baseren op de 3DNow instructieset van AMD en volgens mij moet dat toch voldoende zijn in combinatie met een snelle duron/t-bird om het een en ander weer te geven.
Heeft iemand nog leuke ideeen/tips ?

[.oisyn]

ja bouw ook SSE in zodat ie op een pentium werkt

[.oisyn]

maar wat heb je al op papier/scherm staan?

[toraq]

Ik heb wel aan SSE gedacht, maar het probleem met SSE is, dat mijn processor geen SSE heeft en dan moet ik weer de hele tijd een processor emuleren in mijn hoofd en dat zuigt.
Ik heb wat oude testjes liggen waarin ik wat elementaire figuren als bollen en vlakken raytrace, niet veel bijzonders.

[The - DDD]

Realtime raytracen??

Wat wil je produceren?

Op dit moment zijn desktop systemen nog lang niet snelgenoeg om realtime te raytracen.

Ben benieuwd hoe je dit gaat lossen.

[Anders]

WOW, skyvase.pov realtime? Petje af als je dat voor elkaar krijgt!

[Verwijderd]

Op dinsdag 26 juni 2001 20:02 schreef The - DDD het volgende:
Realtime raytracen??

Wat wil je produceren?

Op dit moment zijn desktop systemen nog lang niet snelgenoeg om realtime te raytracen.

Ben benieuwd hoe je dit gaat lossen.

precies dat realtime raytrace gaat je never lukken want zelfs een silicon graphics worksation krijgt dit niet voor elkaar met een 256 mb videokaart onboard

[franklin]

wil je echt raytracen of wil je je raytracedata door een 3d-engine gooien en zo realtime een sequence genereren?

[toraq]

Mijn mening is dat de bovengemiddelde hedendaagse desktopmachine wel degelijk in staat is om realtime te raytracen, zij het in dankzij de 3dnow instructies van amd.
Mijn oudere testjes met gewone floating point instructies in assembly draaiden ook al extreem soepel, dus met 3dnow zal het helemaal feest worden.
Ik begrijp best dat mensen het als een raar plan vinden klinken, want niet iedereen kent de kracht van 3dnow instructies.

[ACM]

Op woensdag 27 juni 2001 01:39 schreef toraq het volgende:
Ik begrijp best dat mensen het als een raar plan vinden klinken, want niet iedereen kent de kracht van 3dnow instructies.

Als ik iets van lightwave raytrace, dan duurt dat op mijn athlon650 al gauw 30-90 seconden _per_frame_
Dat wil jij realtime (30 frames per seconde) gaan doen?
Of stel jij wat lagere eisen aan de kwaliteit?? (niet 16 iteraties diep, tracen etc?)

[Lone Gunman]

euh er zijn genoeg demo's/intro's die gebaseerd zijn op realtime raytracing (bv heaven7 en nature suxx), dus het kan zeker wel... je moet natuurlijk niet verwachten dat het er zo strak uitziet als hq-renders uit een 3d pakket, daar heb je gewoon niet genoeg cpu power voor (zelfs niet met sse of 3dnow oid). Anyweej, misschien kan je op cfxweb.net wat meer info vinden over realtime raytracing...

mzzl, lone

[Dennis van der Stelt]

idd, realtime is goed te doen, alleen dan in 40x30 resolutie ofzo!

Maar er zijn idd genoeg demos die dat hebben. Ik heb even niet zo snel een idee welke, maar ik zou eens op www.scene.org gaan kijken ofzo.

[Anders]

Nja, misschien kan het ook wel, want kwaliteit doet er bij realtime nauwelijks toe. De bewegingen gaan immers zo snel dat je de slechte kwaliteit van de beelden onderling toch niet kan onderscheiden. MPG-filmpjes kunnen er ook vrij scherp lijken, terwijl de frames op zich van erg lage kwaliteit zijn.

[raptorix]

Je had voor 3dstudio max een plugin waarmee je via direct3d je animatie kon previewen. Meen dat het shareware is.

[Lone Gunman]

euh, wat heeft t previewen met d3d met realtime raytracing te maken ? helemaal niks volgens mij

[stylee]

mischien is dit wel interessant: http://www.oroboro.com/rafael/project/rtrtfaqtext.html

[Exirion]

Realtime raytracing? ROFL Sorry, maar dat is gewoon nog lang niet mogelijk met een desktop systeem, hoe snel ie ook is, en wat voor instructies je ook gebruikt. Zelfs met een cluster van enkele tientallen computers heb je nog nauwelijk voldoende kracht om iets te realiseren dat in de buurt komt van realtime raytracing.

Mensen die beweren dat het al bestaat, weten duidelijk niet wat raytracing is. Wat _wel_ realtime kan, is raycasting. Het verschil tussen die twee is voor de leek visueel niet altijd even goed te onderscheiden, maar raycasting komt in principe qua realisme niet in de buurt van raytracing. Bij raytracing wordt elke pixel op het scherm dmv een recursief berekeningsproces berekend. Deze recursie bootst de weg van de lichtstraal door de pixel na.

Raycasting is meer het idee wat ook vrij 3d-videokaarten wordt gedaan: ipv elke pixel te berekenen wordt het omgekeerde gedaan, namelijk de 3d-scene wordt geprojecteerd op een 2d-presentatie. Dat is veel minder rekenintensief, maar ook minder realistisch omdat spiegeling en schaduwen veel primtiever worden berekend. Bovendien wordt nauwelijks rekening gehouden met diffuse belichting en breking van het licht door glas en andere doorzichtige stoffen.

[toraq]

Op donderdag 28 juni 2001 09:44 schreef Exirion het volgende:
Realtime raytracing? ROFL Sorry, maar dat is gewoon nog lang niet mogelijk met een desktop systeem, hoe snel ie ook is, en wat voor instructies je ook gebruikt. Zelfs met een cluster van enkele tientallen computers heb je nog nauwelijk voldoende kracht om iets te realiseren dat in de buurt komt van realtime raytracing.

http://www.scene.org/file_dl.php?id=51391&url=ftp://ftp.scene.org/pub/parties/2000/mekkasymposium00/in64/h7-final.zip
Goh, dit lijkt me al aardig dicht in de buurt komen.
En dit is duidelijk geen raycaster.

Mensen die beweren dat het al bestaat, weten duidelijk niet wat raytracing is.

En dat bepaal jij ?

Wat _wel_ realtime kan, is raycasting. Het verschil tussen die twee is voor de leek visueel niet altijd even goed te onderscheiden, maar raycasting komt in principe qua realisme niet in de buurt van raytracing. Bij raytracing wordt elke pixel op het scherm dmv een recursief berekeningsproces berekend. Deze recursie bootst de weg van de lichtstraal door de pixel na.

Kijk, sommige dingen kan je natuurlijk niet doen, dat weet ik ook wel.
Maar, als je nou de moeite had genomen om de thread eens goed te lezen, dan had je al geweten dat het bij real-time niet om superhoog detail gaat en dus ook niet om radiosity-achtige trucs met extreem complexe belichtingsmodellen en complexe figuren als 4D Fractals en dergelijke.

Raycasting is meer het idee wat ook vrij 3d-videokaarten wordt gedaan: ipv elke pixel te berekenen wordt het omgekeerde gedaan, namelijk de 3d-scene wordt geprojecteerd op een 2d-presentatie. Dat is veel minder rekenintensief, maar ook minder realistisch omdat spiegeling en schaduwen veel primtiever worden berekend. Bovendien wordt nauwelijks rekening gehouden met diffuse belichting en breking van het licht door glas en andere doorzichtige stoffen.

Raycasten is in essentie iets heel anders dan wat videokaarten doen.
Bij raycasten volg je een lichtstraal stap voor stap door een wereld (dit in tegenstelling tot raytracing, waar je de intersectie tussen de lichtstraal en objecten bepaalt), dus raycasten lijkt voor geen meter op wat moderne 3d kaarten doen.
Wat betreft lichtbreking en bewegen door stoffen, er zijn wel degelijk benaderingen van. In de demo die je van nvidia kan downloaden met die grot die uit bezier-vlakken bestaat, heeft het water ook een vervorming.

[.oisyn]

rustig maar toraq, exirion flamet niet, hij geeft gewoon z'n mening

[Verwijderd]

De link werkt niet toraq...

[Exirion]

Op donderdag 28 juni 2001 15:29 schreef toraq het volgende:

Goh, dit lijkt me al aardig dicht in de buurt komen.
En dit is duidelijk geen raycaster.

Goed, maar we zijn het er over eens dat zuivere raytracing een veel te zware taak is voor realtime berekening?

En dat bepaal jij ?

Ik vind nogsteeds niet dat ik ongelijk heb

Kijk, sommige dingen kan je natuurlijk niet doen, dat weet ik ook wel.
Maar, als je nou de moeite had genomen om de thread eens goed te lezen, dan had je al geweten dat het bij real-time niet om superhoog detail gaat en dus ook niet om radiosity-achtige trucs met extreem complexe belichtingsmodellen en complexe figuren als 4D Fractals en dergelijke.

Nee, er zijn aannames gemaakt om de boel te vereenvoudigen en eenigszins snel berekenbaar te maken. Maar door al die vereenvoudigingen kun je nauwelijks nog van echte raytracing spreken. Onder raytracing versta ik minimaal wat er zo'n 10 jaar geleden al mogelijk was als je je 286/386 1 of 2 dagen liet rekenen Computer zijn heel snel geworden, maar noway dat je iets vergelijkbaars real-time kan berekenen.

Raycasten is in essentie iets heel anders dan wat videokaarten doen.
Bij raycasten volg je een lichtstraal stap voor stap door een wereld (dit in tegenstelling tot raytracing, waar je de intersectie tussen de lichtstraal en objecten bepaalt), dus raycasten lijkt voor geen meter op wat moderne 3d kaarten doen.
Wat betreft lichtbreking en bewegen door stoffen, er zijn wel degelijk benaderingen van. In de demo die je van nvidia kan downloaden met die grot die uit bezier-vlakken bestaat, heeft het water ook een vervorming.

Raycasting in de puurste vorm berekent alleen maar van de observer tot de oppervlakken die zichtbaar zijn. Geen eindeloze reflecties, etc. De manier waarop het berekend wordt is misschien anders, maar het resultaat komt dichter in de buurt van wat 3d kaarten doen, dan echte raytracing. Reflecties en breking van het beeld, worden met mappings benaderd ipv door lichtstralen die berekend worden bij Raytracing. Een videokaart doet het ook met mappings, en dat is waar ik op doelde.

[.oisyn]

Raycasten is in essentie iets heel anders dan wat videokaarten doen.
Bij raycasten volg je een lichtstraal stap voor stap door een wereld

Dit is overigens ook niet helemaal juist. Het verschil tussen raycasting in raytracing is dat je bij raycasting niet elke beeldpixel neemt, maar bijvoorbeeld alleen 1 rij horizontale pixels in het midden van je scherm. Een goed voorbeeld is bijvoorbeeld Wolfenstein of Doom. Je kunt hier niet naar beneden of naar boven kijken, dus de muren zijn altijd verticaal ten opzichte van jezelf. Als je dan de middelste horizontale rij pixels van je beeld raycast, kun je dus bepalen hoever de dichtstbijzijnde muur ligt, en aan de hand van die afstand de hoogte van de muur bepalen tov je beeld. (je kent het principe wel )

[Oviparous]

Realtime raytracing is wel degelijk mogelijk, zij het dat dit niet fullscreen kan. Wat je dan doet is 80x60 berekenen, en dat dan met interpolatie oprekt naar 640x480 oid. Doordat je dan 8x8 blokjes krijgt ziet 1 frame er niet zo scherp uit, maar als je een goeie "blokjesroutine" schrijft kun je ook dat wel redelijk rechttrekken. Omdat het om beweging gaat zie je dat niet, zoals eerder gezegd: MPEG ziet er stilstand ook niet uit, maar door de beweging zie je de details toch niet. DIt kunstje wordt in demos al minstens 5 jaar gedaan, ook op een P166 zag het er wel redelijk toonbaar uit, zij het dat dat bollen en pilaren waren met verre van fantastische shading erop. Kijk maar 's op scene.org

[.oisyn]

Nee, er zijn aannames gemaakt om de boel te vereenvoudigen en eenigszins snel berekenbaar te maken. Maar door al die vereenvoudigingen kun je nauwelijks nog van echte raytracing spreken. Onder raytracing versta ik minimaal wat er zo'n 10 jaar geleden al mogelijk was als je je 286/386 1 of 2 dagen liet rekenen Computer zijn heel snel geworden, maar noway dat je iets vergelijkbaars real-time kan berekenen.

ben ik het niet met je eens, raytracen is gewoon het tracen van een ray van elke pixel op je beeld. Of je daarbij phong-belichting en al dat soort intensieve berekeningen erbij doet of niet doet er niet toe. En als je je beperkt tot simpele texturemaps en zelfs een kleine hoeveelheid aan reflecties is dit zeker realtime te doen.

[Exirion]

Op donderdag 28 juni 2001 15:42 schreef Oviparous het volgende:
Realtime raytracing is wel degelijk mogelijk, zij het dat dit niet fullscreen kan. Wat je dan doet is 80x60 berekenen, en dat dan met interpolatie oprekt naar 640x480 oid.

Ja, maar dat soort trucjes neem ik dus niet serieus. We hebben het hier over fullscreen raytracing. Een geavanceerde graphics engine van NVidia heeft z'n handen vol aan het realtime berekenen van een relatief (vergeleken met raytracing!) primitieve scene. Hoe wil jij dit evenaren met bijvoorbeeld een 1GHz CPU die hier niet speciaal voor gebouwd is? Een NVidia is nu zo'n 200MHz, en met een general purpose CPU zoals de Athlon of PIII kan jij nooit evenaren wat die Nvidia doet. Laat staan dat je in de buurt van raytracing kunt komen, wat nog tientallen (of honderden) keren meer rekenkracht vergt.

[.oisyn]

Op donderdag 28 juni 2001 15:42 schreef Oviparous het volgende:
Realtime raytracing is wel degelijk mogelijk, zij het dat dit niet fullscreen kan. Wat je dan doet is 80x60 berekenen, en dat dan met interpolatie oprekt naar 640x480 oid. Doordat je dan 8x8 blokjes krijgt ziet 1 frame er niet zo scherp uit, maar als je een goeie "blokjesroutine" schrijft kun je ook dat wel redelijk rechttrekken. Omdat het om beweging gaat zie je dat niet, zoals eerder gezegd: MPEG ziet er stilstand ook niet uit, maar door de beweging zie je de details toch niet. DIt kunstje wordt in demos al minstens 5 jaar gedaan, ook op een P166 zag het er wel redelijk toonbaar uit, zij het dat dat bollen en pilaren waren met verre van fantastische shading erop. Kijk maar 's op scene.org

de resoluties moet je idd niet al te hoog zetten, maar 320x240 op een redelijk snelle cpu is best te doen, het 80x60 voorbeeld van jou vind ik wel erg overdreven low-rez

[.oisyn]

Op donderdag 28 juni 2001 15:48 schreef Exirion het volgende:

[..]

Ja, maar dat soort trucjes neem ik dus niet serieus. We hebben het hier over fullscreen raytracing. Een geavanceerde graphics engine van NVidia heeft z'n handen vol aan het realtime berekenen van een relatief (vergeleken met raytracing!) primitieve scene. Hoe wil jij dit evenaren met bijvoorbeeld een 1GHz CPU die hier niet speciaal voor gebouwd is? Een NVidia is nu zo'n 200MHz, en met een general purpose CPU zoals de Athlon of PIII kan jij nooit evenaren wat die Nvidia doet. Laat staan dat je in de buurt van raytracing kunt komen, wat nog tientallen (of honderden) keren meer rekenkracht vergt.

ik snap nog steeds niet hoe jij de berekeningen van een 3dkaart kunt vergelijken met de berekeningen van een raytracer, dat zijn echt 2 compleet verschillende dingen, met dus ook 2 compleet verschillende berekeningen

[Exirion]

Op donderdag 28 juni 2001 15:50 schreef OiSyN het volgende:
ik snap nog steeds niet hoe jij de berekeningen van een 3dkaart kunt vergelijken met de berekeningen van een raytracer, dat zijn echt 2 compleet verschillende dingen, met dus ook 2 compleet verschillende berekeningen

Daarom juist Ik probeer aan te geven dat wat een videokaart met veel pijn en moeite kan berekenen, in verhouding tot raytracing nog heel primitief is. Als een Athlon of PIII dat niet kan benaderen, hoe kan ie dan in godsnaam raytracing op een redelijk niveau verwerkelijken?

[.oisyn]

Op donderdag 28 juni 2001 15:52 schreef Exirion het volgende:

[..]

Daarom juist Ik probeer aan te geven dat wat een videokaart met veel pijn en moeite kan berekenen, in verhouding tot raytracing nog heel primitief is. Als een Athlon of PIII dat niet kan benaderen, hoe kan ie dan in godsnaam raytracing op een redelijk niveau verwerkelijken?

ja maar ik vind dat je die vergelijking niet kunt maken omdat de gpu van nvidia speciaal gemaakt is om polygoontjes te plotten. Kijk, je hoort niemand hier zeggen dat met een 1 GHz cpu een raytracer net zo snel een beeld op je scherm kan toveren als die gpu als de scene verder net zo complex is. Je kunt ook lang niet zo complexe scenes maken in die raytracer als met een normale 3d kaart. Daarentegen is het zeker wel realtime te doen.

En de reden waarom een athlon of P3 de gpu niet kan benaderen is simpel: hij is er niet voor ontworpen, hij heeft veel te weinig registers, en niet aparte units voor verschillende taken, zoals T&L en texture units.

[Exirion]

Op donderdag 28 juni 2001 15:59 schreef OiSyN het volgende:
En de reden waarom een athlon of P3 de gpu niet kan benaderen is simpel: hij is er niet voor ontworpen, hij heeft veel te weinig registers, en niet aparte units voor verschillende taken, zoals T&L en texture units.

Nou, dat is nou precies wat ik bedoel. Je weet vantevoren al dat het niet gaat lukken. Dat neemt niet weg dat het interessant is om te proberen, en dan net zo ver te optimaliseren totdat je kunt voorspellen hoelang het nog zal duren voordat de PC's snel genoeg zijn om dit realtime te doen

(tegen die tijd zijn de videokaarten echter ook veel geavanceerder...)

[toraq]

Op donderdag 28 juni 2001 15:52 schreef Exirion het volgende:

[..]

Daarom juist Ik probeer aan te geven dat wat een videokaart met veel pijn en moeite kan berekenen, in verhouding tot raytracing nog heel primitief is. Als een Athlon of PIII dat niet kan benaderen, hoe kan ie dan in godsnaam raytracing op een redelijk niveau verwerkelijken?

De grootste bottleneck voor een raytracer is processorkracht, de grootste bottleneck voor een op projectie gebaseerd 3d systeem is videogeheugen, daaruit volgt dat het feit dat een GPU sneller kan renderen dan een Athlon, zij het op zijn eigen statische manier, niet impliceert dat de Athlon daarom niet/slecht kan raytracen.

[Exirion]

Op donderdag 28 juni 2001 16:15 schreef toraq het volgende:
De grootste bottleneck voor een raytracer is processorkracht, de grootste bottleneck voor een op projectie gebaseerd 3d systeem is videogeheugen, daaruit volgt dat het feit dat een GPU sneller kan renderen dan een Athlon, zij het op zijn eigen statische manier, niet impliceert dat de Athlon daarom niet/slecht kan raytracen.

Ik zou zeggen: ga je gang. Probeer het

[toraq]

Op donderdag 28 juni 2001 16:20 schreef Exirion het volgende:

[..]

Ik zou zeggen: ga je gang. Probeer het

Hee, volgens mij ging dat topic daar ook ooit over

[.oisyn]

Op donderdag 28 juni 2001 16:14 schreef Exirion het volgende:

[..]

Nou, dat is nou precies wat ik bedoel. Je weet vantevoren al dat het niet gaat lukken. Dat neemt niet weg dat het interessant is om te proberen, en dan net zo ver te optimaliseren totdat je kunt voorspellen hoelang het nog zal duren voordat de PC's snel genoeg zijn om dit realtime te doen

(tegen die tijd zijn de videokaarten echter ook veel geavanceerder...)

(zucht) het gaat niet om het voorspellen, want het IS al gedaan, en ook realtime, en ook door mij en toraq
we zoeken alleen optimalisatietechnieken enzo

.edit:
wat betreft die gpu van nvidia... neem nou bijvoorbeeld Quake1, dat was volledig software gerenderd. Weliswaar niet met een kwaliteit van een 3dkaart, maar het werkte al soepel sinds de eerste pentium. Okee, natuurlijk is een 3dkaart sneller, maar daar gaat het helemaal niet om, we willen het zelf doen.
Bovendien is raytracen nauwkeuriger, omdat je je ronde vlakken niet hoeft onder te verdelen in driehoekjes (tesselaten)

[toraq]

Op donderdag 28 juni 2001 16:37 schreef OiSyN het volgende:

[..]

(zucht) het gaat niet om het voorspellen, want het IS al gedaan, en ook realtime, en ook door mij en toraq
we zoeken alleen optimalisatietechnieken enzo

En een handig design voor de verandering

[.oisyn]

Op donderdag 28 juni 2001 16:39 schreef toraq het volgende:

[..]

En een handig design voor de verandering

design is voor mietjes

[Verwijderd]

hee toraq, als je nog een hardcore x86-optimalisator nodig hebt, mail mij ff ([e-mail]). Ik zou graag mee willen doen.
suc6

[Dennis van der Stelt]

tof dat hier nog wat sceners zitten die d'r mening willen spuien!

realtime raytracing wordt idd al jaren gedaan, ga nou maar naar scene.org om die intro te zoeken! er zijn er nog veel meer!

Compile / Subliminal

[Verwijderd]

Realtime raytracing kan tegenwoordig al best snel.

Nog een paar dagen wachten maar dan releasen wij ons spel/techdemo gebruik makend van Arauna *SPAM* op het moment een van de snelste realtime ray tracers.

De trailer is al te zien hier: *SPAM*

Have fun

[ Voor 13% gewijzigd door RobIII op 25-06-2008 09:15 ]

[Maarten L]

Wat is het idee achter het kicken van 7 jaar oude topics?!

[Broken]

Verwijderd schreef op woensdag 25 juni 2008 @ 02:32:


Nog een paar dagen wachten maar dan releasen wij ons spel/techdemo gebruik makend van Arauna N/A op het moment een van de snelste realtime ray tracers.

De trailer is al te zien hier: www.disney.nl

Have fun

Ik begrijp niet helemaal de toegevoegde waarde van dit bericht, volgens mij is het eerder spam.

//edit nevermind Het is een zeven jaar oud topic

[ Voor 5% gewijzigd door Broken op 25-06-2008 08:43 ]

[RobIII]

Het is misschien nog wel vroeg (zeker voor mijn doen ) maar een 7 jaar oud topic schoppen met deze compleet nutteloze toevoeging die niet veel meer behelst dan ordinaire spam scheelt mij weer een bak koffie

Wat was er niet duidelijk aan Verwijderd in "\[3d] Raytracing - De toekomst?"