Rendu 3D : le raycasting de voxels

31/08/2009 à 08:30 par Fedy Abi-Chahla

Introduction

Après le raytracing il y a quelques semaines, nous poursuivons notre tour d’horizon des techniques de rendu qui pourraient, dans un futur proche, remplacer ou tout du moins compléter la rastérisation de triangles telle que nous la connaissons aujourd’hui. Comme vous avez pu le constater dans notre précédent article nous ne sommes pas particulièrement convaincus de l’intérêt du raytracing temps réel. Cette opinion se retrouve par ailleurs chez la plupart des développeurs de jeux vidéo et notamment une des célébrités du milieu : John Carmack. Celui-ci déclarait l’an dernier à nos confrères de PC Perspective :

« Mon opinion concernant le raytracing au sens classique du terme, consistant à calculer de façon analytique l’intersection de rayons avec une géométrie définie de façon conventionnelle, que ça soit des maillages de triangles ou des primitives de plus haut niveau, est que je ne suis pas convaincu que cette technique, qui est essentiellement ce qu’Intel met en avant,  s’imposera comme la méthode de choix pour les taches de rendu principales. Il y a de nombreux avantages en faveur de la rastérisation d’un point de vue des performances, et de nombreux éléments qu’ils avancent concernant l’utilisation de techniques de culling efficaces pour éviter de référencer une grosse partie de la géométrie ne sont que des arguments fantômes car il est tout à fait possible d’obtenir des résultats similaires en utilisant les requêtes d’occlusion et le rendu conditionnel avec la rastérisation. Au final la rastérisation est simplement une utilisation largement plus efficace de la quantité de transistors que vous avez à votre disposition. »

Si John Carmack ne semble pas vraiment emballé par le raytracing ce n’est pas pour autant qu’il est particulièrement conservateur et souhaite voir la rastérisation de triangles perdurer comme technique de rendu inamovible. Comme nous vous le disions il y a un an, John Carmack a sa propre idée du futur du rendu temps réel et celui-ci implique le raycasting de voxels. Depuis l’an dernier Jon Olick a fait sa présentation au Siggraph et de nombreux détails ont été révélés, il est donc temps de s’intéresser de plus près à ce que nous réserve id Software.

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Commentaires
Serious Gilles 31/08/2009 10:02
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"Ces premiers résultats sont extrêmement prometteurs pour le matériel qui sera disponible à la sortie des jeux exploitant cette technique. [...] il y a de grandes chances pour que nous devions encore attendre 3/4 ans pour voir ce type de rendus se démocratiser."

Un peu rapide comme conclusion je trouve... A part Carmack, personne n'a annoncé un moteur massivement basé sur du stream de voxels. Et encore, il n'a rien confirmé, juste dis vers quoi il orientait ses recherches. Et Olik a quitté sa boite.

Carmack a déjà fait des pas en arrière. Par exemple en arretant l'utilisation des stencil shadow volume (depth-fail, le fameux Carmack's Reverse sur lequel il a tellement bossé) pour se rabattre sur des shadow maps avec l'idTech5.

le_rater 31/08/2009 10:07
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Qu'en est il des éclairages? des interactions avec les shaders?

Aimame 31/08/2009 10:14
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-3+

L'article est très clair, bien expliqué... compréhensible par tous, et de surcroit très intéressant. Merci!

Zeross 31/08/2009 11:21
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serious gilles :
Un peu rapide comme conclusion je trouve... A part Carmack, personne n'a annoncé un moteur massivement basé sur du stream de voxels.



Tout à fait la phrase est mal tournée, elle devrait plutôt être comprise dans le sens "SI cette technique devait à s'imposer il faudrait encore attendre 4 à 5 ans avant de voir des jeux l'exploiter"

Mais effectivement à l'heure actuelle c'est un gros point d'interrogation. Concernant les autres sociétés qui bossent sur du streaming de voxels je crois que Crytek a fait une présentation à la GDC où ils en parlent pour le futur du CryEngine même si là encore ça reste des travaux préliminaires.

http://www.gamasutra.com/php-bin/n [...] tory=24865
Citation :He also noted ray-tracing as a possible rendering method to move towards, and particularly recommended rasterization and sparse voxel octrees for rendering. Such principles will form "the core" of future technology for Crytek's next engine, Yerli said, and the goal is to "render the entire world" with the voxel data structure.


Tim Sweeney en a parlé aussi dernièrement à la conférence High Performance Graphics de cette année même s'il a l'air de son côté plus intéressé par REYES.

le_rater :
Qu'en est il des éclairages? des interactions avec les shaders?



Il n'y a pas franchement de différence avec ce qui se passe aujourd'hui : évidemment il n'y a plus la distinction vertex/geometry/pixel shader : lorsque le rayon intersecte un voxel à ce niveau là tu peux tout à fait exécuter un shader qui prend en entrée les paramètres de ton voxel : couleur/normal et autres informations que tu juges intéressantes d'y stocker et qui va ensuite calculer l'éclairage de la manière que tu veux. Vu que la structure serait a priori totalement statique dans un premier temps du moins, il est probable que l'éclairage soit précalculé et stocké directement dans l'octree (c'est déjà ce qu'id fait avec l'idTech 5 en stockant les informations d'éclairage statique dans la MegaTexture),

Aimame :
L'article est très clair, bien expliqué... compréhensible par tous, et de surcroit très intéressant. Merci!



Merci :)

OoxpioO 31/08/2009 12:52
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Citation :Un tel système au lieu de modifier la normal map viendrait modifier directement la géométrie dans le cas de cette technologie


ça intérêt à être sacrément optimiser !

Merci pour l'article :)

Pinkuik 31/08/2009 14:35
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Merci pour l'article. D'ailleurs si on pouvait avoir un peu plus d'article de ce niveau, pas seulement pour les graphismes mais aussi pour l'audio souvent négligé - à bon entendeur... ;)

magellan 31/08/2009 14:39
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-0+

Pinkuik :
Merci pour l'article. D'ailleurs si on pouvait avoir un peu plus d'article de ce niveau, pas seulement pour les graphismes mais aussi pour l'audio souvent négligé - à bon entendeur...


L'audio n'est pas vraiment négligé en terme d'environnement, c'est le coût qui est un frein monumental. Quand tu fais de la 3D, pas "difficile" d'octroyer une bonne machine à un développeur qui fera joujou sur Maya et consoeurs. A contrario, dès qu'on touche au son, c'est immédiatement des micros, des tables de mixages, des studios... et donc des coûts rapidement inabordables. bien sûr qu'il serait fantastique que le 5.1 et 7.1 actuel soient pris en charge et vraiment utilisés, mais combien de personnes en profiteront? C'est aussi ça, le problème: investir plusieurs millions pour 1% des joueurs cible?

Anonyme 31/08/2009 14:51
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super article , et vraiment clair et comprehensible , vu la complexité du sujet

Dawnrouille 31/08/2009 17:00
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Il y a quand même un problème de taille avec la perte du calcul de rayons secondaires! Bref une belle technique mais avec un vilain défaut.
Même si l'idée d'environnements destructibles et d'une physique beaucoup plus poussée m'a enthousiasmée quand j'ai compris le fonctionnement de ce rendu. Mais comme vous l'avez dit on peut encore rêver un moment avant ça. (le jour où on arrivera à produire des puces dont la trame sera faite de simples liaisons atomiques?! :D)
I'm dreaming, mais ça fait atterrir et comprendre que dans quelques années ont pourra dire que finalement Crysis était bien loin d'un rendu photoréaliste (vidéoréaliste??), tout comme on peut penser cela quand on voit farcry qui était aussi dit photoréaliste à sa sortie.
En tout cas j'aime ces gens, ces sociétés qui travaillent vraiment à améliorer le rendu.
Merci pour l'article

def4D 31/08/2009 17:47
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@magellan, je suis d'accord avec toi, mais ne fut-il pas un temps où 1% des jeux étaient en 3D? ;)

def4D 31/08/2009 17:47
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-0+

@magellan, je suis d'accord avec toi, mais ne fut-il pas un temps où 1% des jeux étaient en 3D? ;)

Pinkuik 31/08/2009 19:41
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-0+

magellan :
L'audio n'est pas vraiment négligé en terme d'environnement, c'est le coût qui est un frein monumental. Quand tu fais de la 3D, pas "difficile" d'octroyer une bonne machine à un développeur qui fera joujou sur Maya et consoeurs. A contrario, dès qu'on touche au son, c'est immédiatement des micros, des tables de mixages, des studios... et donc des coûts rapidement inabordables. bien sûr qu'il serait fantastique que le 5.1 et 7.1 actuel soient pris en charge et vraiment utilisés, mais combien de personnes en profiteront? C'est aussi ça, le problème: investir plusieurs millions pour 1% des joueurs cible?


C'est dommage d'autant plus que les kits 5.1 ne coutent pas plus cher qu'une carte graphique haut de gamme.
Par exemple, le Logitech - Z-5500 Digital - 5.1 Certifié THX - 500W, le haut de gamme pourtant et un des meilleurs - qui peut, en plus, servir de home cinema -, est vendu à 216 € neuf sur Amazon. Face à une HD4870X2 à 340 € ou une GTX 295 MSI à 470 € mieux vaut prendre une "simple" 4870 avec ce kit 5.1... enfin, ce n'est que mon opinion...

Anonyme 04/09/2009 14:28
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Magellan : tu as raison ,mais on change beaucoup plus souvent de carte graphique que de systeme audio ,surtout sur le haut de gamme .... (ceci n'engage que moi)

Anonyme 06/09/2009 11:41
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A propos du son : perso, j'ai un kit 5.1 qui dort dans le garage, mon pc etant dans la salle a manger je ne peux pas m'en servir ... j'utilise donc un casque standard en 2.0 ... dommage car ma carte son intégré fait du 8.1 .........

les joueurs qui ont une piéce 'rien qu'a eux' et insonoriser pour jouer ne doit pas représenter bcp de monde

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