Die Nvidia-Demo nutzt RTX-Grafiken, um umfangreiche Details darzustellen

Nvidia hat eine neue Demo veröffentlicht, um einige der erweiterten Grafikfunktionen des Unternehmens zu demonstrieren Turing-Architektur gefunden auf der neuesten RTX-Serie Grafikkarten, wie das Flaggschiff GeForce RTX 2080 Ti. Die öffentliche Demo heißt Asteroiden, stellt die neuen Mesh-Shading-Funktionen vor, die laut Nvidia die Bildqualität und Leistung beim Rendern einer großen Anzahl komplexer Objekte in Szenen in einem Spiel verbessern werden.

Mit Turing führte Nvidia eine neue programmierbare geometrische Shading-Pipeline ein, die einen Teil der hohen Arbeitslast vom Prozessor auf die GPU verlagert. Die GPU wendet dann Culling-Techniken an, um Objekte – im Fall dieser Demo sind es Asteroiden – mit einem hohen Maß an Detailgenauigkeit und Bildqualität zu rendern.

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„Turing führt eine neue programmierbare geometrische Shading-Pipeline ein, die auf Task- und Mesh-Shadern basiert“, erklärte Nvidia-Grafiksoftware-Ingenieur Manuel Kraemer in einem

ausführlicher Blogbeitrag Erklären der Vorteile der Mesh-Schattierung bei Turing. „Diese neuen Shader-Typen bringen die Vorteile des Computerprogrammierungsmodells in die Grafikpipeline. Anstatt in jedem Thread einen Scheitelpunkt oder Patch in der Mitte der Pipeline mit festen Funktionen zu verarbeiten, wird die neue Pipeline verwendet nutzt kooperative Thread-Gruppen, um mithilfe anwendungsdefinierter Regeln kompakte Netze (Meshlets) auf dem Chip zu generieren.“

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In der Demo zeigte Nvidia, dass jeder Asteroid 10 Detailstufen enthält. Objekte werden in kleinere Meshlets segmentiert, und Turing ermöglicht das parallele Rendern der Meshlets mit mehr Geometrie, während insgesamt weniger Daten abgerufen werden. Bei Turing wird zunächst der Task-Shader eingesetzt, um den Asteroiden und seine Position in der Szene zu überprüfen, um zu bestimmen, welcher Detaillierungsgrad (LoD) verwendet werden soll. Unterteile oder Meshlets werden dann von der Mesh-Schattierung getestet und die verbleibenden Dreiecke werden von der GPU-Hardware ausgesondert. Vor der Einführung der Turing-Hardware musste die GPU jedes Dreieck einzeln aussortieren, was zu einer Überlastung der CPU und der GPU führte.

„Durch die Kombination effizienter GPU-Culling- und LOD-Techniken verringern wir die Anzahl der gezeichneten Dreiecke um mehrere Größenordnungen, wobei nur diejenigen beibehalten werden, die zur Aufrechterhaltung einer sehr hohen Bildtreue erforderlich sind“, Kraemer schrieb. „Die in Echtzeit gezeichneten Dreieckszähler sind in der unteren Ecke des Bildschirms zu sehen. Mesh-Shader ermöglichen die Umsetzung äußerst effizienter Lösungen, die gezielt auf die zu rendernden Inhalte zugeschnitten sind.“

Nvidia sagte, dass diese Technik nicht nur zum Erstellen reichhaltiger Szenen in einem Spiel verwendet werden könne, sondern dass der Prozess auch im wissenschaftlichen Rechnen eingesetzt werden könne.

„Dieser Ansatz verbessert die Programmierbarkeit der Geometrieverarbeitungspipeline erheblich und ermöglicht die Implementierung fortschrittlicher Culling-Techniken, Detaillierungsgrad oder sogar vollständig prozeduraler Topologiegenerierung“, sagte Nvidia.

Entwickler können die Asteroids-Demo über Nvidia herunterladen EntwicklerportalAußerdem veröffentlichte das Unternehmen ein Video, das zeigt, wie Mesh-Shader das Rendering verbessern kann.

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