Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

[PCGH-Redaktion]

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Zuletzt wurden Ende September neue Details zur Atomontage-Engine bekannt. Bereits seit einigen Jahren entwickelt ein Team um Branislav Siles die Voxel-3D-Engine Atomontage. Diese soll in Zukunft Maßstäbe im Bereich der Grafik setzen. In einem Interview mit den Kollegen von Golem hat Siles nun über seine Engine, Konsolen und mehr gesprochen.

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[Floletni]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Bei dem Panzer 4 auf dem letzten Bild fehlt in der oberen Reihe ne Laufrolle

 

[NeRo1987]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Ähm ja, und was bringt die Engine? Sieht ja alles gut aus,
aber muss zur "Levelerstellung" nicht eine reale Szene "gescannt" werden?
Bzw. wann is denn sowas "marktreif"?
Denke Pixel werden uns noch lange erhalten bleiben

 

[derP4computer]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Bei dem Panzer 4 auf dem letzten Bild fehlt in der oberen Reihe ne Laufrolle

Was für ein Wüstenfuchs du doch bist.

 

[ruyven_macaran]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

"150 Millionen Polygon (sic!) per Voxelgrafik"? Ich bin auf die "Voxel"engine gespannt, die auch nur ein paar tausend Polygone darstellt
Aber egal, wie man den Detailgrad nun angibt, die wichtigste Information wird eindeutig verschwieden: "flüssig" in welcher Auflösung auf welchem System? In der Praxis sind ja bislang schon die Details von 1,5 Millionen sichtbaren Polygonen unerreichbar.

 

[Voodoo2]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

"150 Millionen Polygon (sic!) per Voxelgrafik"? Ich bin auf die "Voxel"engine gespannt, die auch nur ein paar tausend Polygone darstellt
Aber egal, wie man den Detailgrad nun angibt, die wichtigste Information wird eindeutig verschwieden: "flüssig" in welcher Auflösung auf welchem System? In der Praxis sind ja bislang schon die Details von 1,5 Millionen sichtbaren Polygonen unerreichbar.

dan zieh dir mal delta force oder outcast rein

 

[goremachine]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Denke Pixel werden uns noch lange erhalten bleiben

Soso... meinst vielleicht Polygone? Weil Voxel werden am Bildschirm, genau wie Polygone, mittels Pixel dargestellt....

Und gerade bei Sculpting Apps, wie sie in der Inhaltserstellung für Spiele verwendet werden, sind Voxel durchaus schon gang und gäbe....

Aber egal, wie man den Detailgrad nun angibt, die wichtigste Information wird eindeutig verschwieden: "flüssig" in welcher Auflösung auf welchem System?

"... The engine was performing mostly in real-time on 1280x720; the notebook (with Intel C2D P7550, nVidia GF GT 130M) ..."

Es ist nicht so das die Voxel polygone ersetzen, sondern unterstützen, zumindest bei dem Beispiel unten im Video. Es gibt auch Engines, die direkt die Volumetrischen Daten darstellen, was Atomontage genau macht... gute Frage.

Stellt es euch vor wie eine Legolandschaft, schmeißt einen Seidenschal drüber, pappt Leim drauf, lasst ihn trocknen und hebt den Schal runter.
Nehmt ein Klötzchen raus und macht das ganze nochmal.
Und die Engine macht das halt mehrere male pro Sekunde

Und Level werden prozedural aus Fraktalen und Volumsfunktionen erstellt und dann die Voxeldaten editiert. Gebäude und Stadte, kann man "einfach" mit "Shapegrammar" erstellen lassen.
Alternativ kann man das auch einfach "malen"
Da passiert kein Voodoo, Volumsfunktionen werden nach Nullstellen durchsucht, die Nullstellen bilden die "Oberfläche" und per Algorithmik werden diese Würfelchen dann in Polygone umgewandelt. Nachdem die Welten aus Fraktalen bestehen, kannst du beliebig weit hineinzoomen, oder Rauszoomen, da ist der Name auch Programm.
Etwas problematisch ist noch das schöne Texturieren, aber hey, wenn keiner in ne neue Richtung forscht und entwickelt wär das wohl ne noch traurigere Welt....

Das hier z.B.:
Procedural World: Sandbox Mode - YouTube
läuft auf nem i5 mit ner Radeon4770..

Nextgen Minecraft anyone?

 

[Evo8 Racer]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Ein glück das es voran geht bei den Voxel-Grafiken.


VOXEL ist die Zukunft. Ein sehr guter Kumpel von mir hat seine eigene Voxel-Engine fast fertig gestellt und sitzt gerade an einen Game dafür. Ich selbst konnte es schon antesten.


Der größte Vorteil an VOXEL ist das es einfacher ist eine komplett zerstörbare Welt zu programmieren.


Games mit VOXEL-Grafik die mir sofort einfallen:

Das von meinem Kumpel
Half-Life (nur im Software-Mode)
Outcast

 

[ruyven_macaran]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Bist du dir sicher, dass die HL-Engine im Softwaremodus mit Voxeln arbeitete? Wäre doch eine arge Ressourcenverschwendung. Und bei Q2 bin ich mir ziemlich sicher, dass es eine Polygonengine war - was ebenfalls gegen Voxel in HL spricht. (Q1 weiß ich nicht - wäre aber naheliegend, das auch. Schließlich bauen die aufeinander auf)

dan zieh dir mal delta force oder outcast rein

Und dann?

"... The engine was performing mostly in real-time on 1280x720; the notebook (with Intel C2D P7550, nVidia GF GT 130M) ..."

"mostly in real-time" ist nicht das gleiche wie "flüssig", "1280x720" hat nichts mit detailliert zu tun iirc unterscheidet sich die Angabe nicht von den alten Videos - ich dachte, es gäbe Fortschritte?
(wo du das her hast, ist mir gerade unklar - bei Golem sehe ich keine Quelle - , sonst würde ich selbst gucken)

Es gibt auch Engines, die direkt die Volumetrischen Daten darstellen, was Atomontage genau macht... gute Frage.

In den ersten Videos haben sie jedenfalls immer sehr viel Wert darauf gelegt, dass ihre komplette Welt aus ""Atomen"" zusammengesetzt ist. Also nicht einmal eine Voxel-Schicht, wie in deinem Beispiel, sondern eine solide Wolke, die sich z.B. auch deformieren und zerlegen lässt, so dass ihr Inhalt sichtbar wird.

 

[blackout24]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Bezweifel ich, dass die 3 erst genannten auch nur irgendwo Voxel verwenden. Damals waren die Rechner um einiges schlechter und Grafik wie in Quake 2 in der Qualität mit Voxel wäre damals nie möglich gewesen auch bei den Auflösung die man damals hatte nicht.

Den Ansatz von Unlimited Detail finde ich aber allgemein sehr elegant. 1920x1080 sind halt zu jeder Zeit 2.073.600 Bildpunkte auf dem Bildschirm. Nie mehr und auch nie weniger. Also wird aus dem Pointcloud Daten Satz versucht eine schnelle gute Anfangslösung zu finden, welche Punkte gerade sichtbar sein können überhaupt. Aus dem Rest wird dann ein Point für jedes Pixel gesetzt. Also muss nur ein effektiver Suchalgorythmus geschrieben werden und das das umöglich ist glaube ich kaum.

 

[Ob4ru|3r]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Soso... meinst vielleicht Polygone? Weil Voxel werden am Bildschirm, genau wie Polygone, mittels Pixel dargestellt....

Streng genommen könnte er Recht haben, sofern er damit die Auflösungen von Textur-Tapeten meint, sowas gibbet bei Voxeln dann ja natürlich nicht mehr.

 

[goremachine]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

"mostly in real-time" ist nicht das gleiche wie "flüssig", "1280x720" hat nichts mit detailliert zu tun iirc unterscheidet sich die Angabe nicht von den alten Videos - ich dachte, es gäbe Fortschritte?
(wo du das her hast, ist mir gerade unklar - bei Golem sehe ich keine Quelle - , sonst würde ich selbst gucken)

Naja, das ist ein ganz geraderaus gesagt Kacknotebook und vielleicht sein Referenzgerät in der Entwicklung. "mostly in real-time" kann ich nicht konkret deuten. Kann sein das precomputed Zeug dabei ist, oder das es einfach z.T. so einbrach das man nicht mehr realtime sagen kann
Dennoch. Für die Spezifikation von dem Gerät läuft das doch ordentlich. Auf nem Quadcode mit ner vernünftigen GPU sollte das flott laufen. Wer weiß, vielleicht gehts mit XeonPhi noch besser, schließlich braucht man dafür nur mit den passenden Mathe Bibliotheken und dem Intel Compiler neu übersetzen. Also performancemässig mach ich mir da keine Sorgen.

Und die Informationen zum Testsystem findest im Entwicklerblog und unter allen ihren youtube videos.

In den ersten Videos haben sie jedenfalls immer sehr viel Wert darauf gelegt, dass ihre komplette Welt aus ""Atomen"" zusammengesetzt ist. Also nicht einmal eine Voxel-Schicht, wie in deinem Beispiel, sondern eine solide Wolke, die sich z.B. auch deformieren und zerlegen lässt, so dass ihr Inhalt sichtbar wird.

Mein Beispiel hat auch nicht nur eine "Voxelschicht".
Das sind massive, diskrete Volumetrische Daten, meißtens aus einer fraktalen Funktion.
Da kann man ganz normal Tunnel reingraben, oder sonstwas... defakto sieht die Datenstruktur aus wie Minecraft. (Siehe YouTube Video aus meinem Post)
Und abhängig vom LOD werden größere und kleinere Würfel verwendet, und die Datenstruktur an den Nullstellen mit einer Polygonhaut überzogen. Wenn de wo was reinmachst oder rausgräbst, wird einfach die Polygonhaut neu berechnet. Kann man auch bequem texturieren.

Sprich die Welt besteht aus Atomen beliebiger Größe (oder "Kleine"), eine Eigenschaft der Fraktale, sich in sich zu wiederholen.
Die Frage ist dann nur ob du die Punktwolken renderst, oder Polygone annäherst.

Ich persönlich gebe aktuell der Voxel/Polygon Hybridmethode den Vorzug und auch bessere Chancen für die nähere Zukunft.
Wenn allerdings Atomontage sich dermaßen gut weiterentwickelt und die Rechenleistung der Hardware für parallelisierbare Funktionen genauso weiterentwickelt, sind Voxelengines mit reiner Punktwolkendarstellung sicher nicht mehr fern. Nur muss die Industrie da erst mal mitspielen, oder ein Indiedeveloper einen Hit mit einer solchen Engine landen

Aber solange AMD und Nvidia Hardware für eine Polygon-Rasterisation herstellen, tippe ich mal auf Hybrid

Streng genommen könnte er Recht haben, sofern er damit die Auflösungen von Textur-Tapeten meint, sowas gibbet bei Voxeln dann ja natürlich nicht mehr.

Textur -> Texel
Polygon -> Vertex
Volumetrische Daten -> Voxel
Bildschirm -> Pixel

Aber ich will den Thread nicht aufwenden um da rumzureiten.
Und bei "Marching Cube Algorithms" gibts ganz normale Texturen auf die Volumetrischen Daten... Voxel (Daten) -> Polygon (Näherung) -> Textur

 

[Oberst Klink]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Hm abwarten und Tee trinken^^ Wenn die das in ein Spiel umgemünzt kriegen, welches dann so gut aussieht wie auf den Screens und flüssig läuft, warum nicht? Aber bis dahin ist es wohl noch ein weiter Weg.
Solange das Ganze nicht in einem Spiel umgesetzt wird, ist das nur eine nette Spielerei.

 

[Rollora]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Ein glück das es voran geht bei den Voxel-Grafiken.


VOXEL ist die Zukunft. Ein sehr guter Kumpel von mir hat seine eigene Voxel-Engine fast fertig gestellt und sitzt gerade an einen Game dafür. Ich selbst konnte es schon antesten.

Sicher

Der größte Vorteil an VOXEL ist das es einfacher ist eine komplett zerstörbare Welt zu programmieren.

Nein.

Games mit VOXEL-Grafik die mir sofort einfallen:
Quake

Nein.

Quake II

Nein.

Half-Life (nur im Software-Mode)

Nein.



(HL verwendet btw die Q1 Engine).
Id Software hat Jahrelang im Projekt "Trinity" mit Voxel herumexperimentiert (schon in den 90ern) aber mehr als eine aus guten Gründen nie verwendete Engine ist dabei noch nicht rausgekommen.
Vielleicht bei Tech 6 dann. Falls es die Jungs noch so lange gibt.

 

[cPT_cAPSLOCK]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Soso... meinst vielleicht Polygone? Weil Voxel werden am Bildschirm, genau wie Polygone, mittels Pixel dargestellt....

Und gerade bei Sculpting Apps, wie sie in der Inhaltserstellung für Spiele verwendet werden, sind Voxel durchaus schon gang und gäbe....
(...)

Wirklich? Spontan fällt mir da nur ZBrush ein, der den Marktführer darstellt - und der läuft ebenfalls ganz konservativ über Polygone. Wahrscheinlich ist da einfach die Effizienz höher als bei Voxeln, gerade wenn es um feine Abstufungen geht.
In der Medizin sieht das natürlich ganz anders aus.

Bezweifel ich, dass die 3 erst genannten auch nur irgendwo Voxel verwenden. Damals waren die Rechner um einiges schlechter und Grafik wie in Quake 2 in der Qualität mit Voxel wäre damals nie möglich gewesen auch bei den Auflösung die man damals hatte nicht.

Den Ansatz von Unlimited Detail finde ich aber allgemein sehr elegant. 1920x1080 sind halt zu jeder Zeit 2.073.600 Bildpunkte auf dem Bildschirm. Nie mehr und auch nie weniger. Also wird aus dem Pointcloud Daten Satz versucht eine schnelle gute Anfangslösung zu finden, welche Punkte gerade sichtbar sein können überhaupt. Aus dem Rest wird dann ein Point für jedes Pixel gesetzt. Also muss nur ein effektiver Suchalgorythmus geschrieben werden und das das umöglich ist glaube ich kaum.

Naja, diesen Algorithmus gibt es schon. Er kostet wahnsinnig viel Leistung und nennt sich Raytracing...
Nur da ist man aufgrund der "Sichtbarkeitsuntersuchung" von Faces überhaupt dazu in der Lage, einen komplexen und funktionierenden Suchalgorithmus durchzuführen. Spätestens über Indirekte Wege (Spiegelungen, Refraktionen) muss man irgendwann zwangsläufig wieder beim Raytracing vorbeikommen. Und nebenbei: per Raytracing ist auch dynamische Tessellation über Sichtbarkeit möglich und damit extrem effizient... was wiederum den Sinn von Voxeln in diesem Bereich wieder begrenzt. Point Clouds sind eben dann unschlagbar, wenn es um den Inhalt von Volumen geht. Einige Spiele nutzen Voxels ja schon für die Wolkendarstellung, was ja auch wirklich keine schlechte Idee ist. Wenn es um den dynamischen Detailgrad geht, graben Pixel Accurate Displacement und Tessellation den Voxeln bereits das Wasser ab.
Was bei Voxeln hingegen extrem gut funktioniert, ist verständlicherweise das LOD-System. Doch um solch ein LOD zu brauchen, fällt mir aktuell keine sinnvolle Anwendung ein.

 

[killbot3000]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Die Grundaussage ist etwas verwirrend. Eigentlich ist es doch eher ein Octree basierter Polygoncontainer bei dem derselbe hier per Definition fälschlicherweise Voxel genannt wird.. Mit einem isolinearen Skalarfeld hat das weniger zu tun, es sei denn, das Skalar ist kein Dichte und/oder Farbwert sondern ein ganzes Polygon. Sei's drum, es ist egal wieviel Polygone das Ausgangsmodell hat, wichtig ist die Größe des isolinearen Voxelgitters in dem es abgebildet werden soll, die Effizienz des Algorithmus der die Daten dann in die "Voxel" schaufelt und schlussendlich die Graka die wie gewohnt Polygone rendert. Aus tatsächlich volumetrischen Voxeln zum Szene-rendern wieder Polygone zu machen wäre Quatsch. Wenn ich mit komplexen DICOM Datensätzen arbeite und diese dann über Marching Cubes polygonisiere, kann das schon mal ne halbe Stunde dauern. Also nutze ich einen Voxel basierten Renderer.. und der ist relativ langsam. Der limitierende Faktor ist da die Grafikkarte. Bei einem Volumendatensatz von beispielsweise 1024x1024x1024 Voxeln im isolinearen Gitter und 16bit per Voxel (uncompressed) müssen 2GB Daten im Graka-Speicher mehr oder weniger Realtime gerechnet werden. Unsere Workstations schaffen gerade mal 15 Frames/sec.. bei einer eher bescheidenen Beleuchtung der Szene. Dabei ist ein echtes voxelbasiertes LOD-System (welches im Video auch nicht gezeigt wird) nur rudimentär vorhanden, weil es ein Nachladen der Daten in die Graka bedeutet, was die Performance deutlich senkt - auch das dauert ein Paar Sekunden (VolumeGraphicsStudio). Insofern sehe ich interaktive halbwegs komplexe Szenen in tatsächlichen Voxeln nicht in naher Zukunft.. Leider..

 

[ruyven_macaran]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Bezweifel ich, dass die 3 erst genannten auch nur irgendwo Voxel verwenden. Damals waren die Rechner um einiges schlechter und Grafik wie in Quake 2 in der Qualität mit Voxel wäre damals nie möglich gewesen auch bei den Auflösung die man damals hatte nicht.

Die Grafik des Standard-Quake hätte auf Voxelbasis vermutlich kaum mehr Rechenleistung (aber mehr Speicher) verschlungen. Eine CPU hat schließlich ohnehin keine spezialisierten Textureinheiten.

Den Ansatz von Unlimited Detail finde ich aber allgemein sehr elegant. 1920x1080 sind halt zu jeder Zeit 2.073.600 Bildpunkte auf dem Bildschirm. Nie mehr und auch nie weniger. Also wird aus dem Pointcloud Daten Satz versucht eine schnelle gute Anfangslösung zu finden, welche Punkte gerade sichtbar sein können überhaupt. Aus dem Rest wird dann ein Point für jedes Pixel gesetzt. Also muss nur ein effektiver Suchalgorythmus geschrieben werden und das das umöglich ist glaube ich kaum.

Bislang ist es niemandem gelungen.

Naja, das ist ein ganz geraderaus gesagt Kacknotebook und vielleicht sein Referenzgerät in der Entwicklung. "mostly in real-time" kann ich nicht konkret deuten. Kann sein das precomputed Zeug dabei ist, oder das es einfach z.T. so einbrach das man nicht mehr realtime sagen kann

Ich interpretiere als Euphemismus für "wir können keine interaktiven Framerates (d.h. i.d.R. >10 fps) garantieren, deswegen lassen wir das ganze einfach mit halber Geschwindigkeit ablaufen"

Dennoch. Für die Spezifikation von dem Gerät läuft das doch ordentlich. Auf nem Quadcode mit ner vernünftigen GPU sollte das flott laufen.

Eine brauchbare GPU-Beschleunigung ist afaik weiterhin pures Wunschdenken. Man könnte eine bessere CPU nehmen, aber ausgehend von einem C2D 2,26 wird man in der effektiven Rechenleistung vermutlich auch nur Faktor 3 erreichen. Das wäre dann vielleicht genug für spielbare Frames, aber parallel muss man ja die Auflösung noch min. verdoppeln, dynamische Beleuchtung einführen, Transparenzen und Reflektionen integrieren und ggf. auch noch ein Spiel zur Engine berechnen.

Wer weiß, vielleicht gehts mit XeonPhi noch besser, schließlich braucht man dafür nur mit den passenden Mathe Bibliotheken und dem Intel Compiler neu übersetzen. Also performancemässig mach ich mir da keine Sorgen.

Wieviel Mist das Phi macht, bleibt abzuwarten - aber Fakt ist vermutlich, dass wir MIC als Larrabee hätten kaufen können, wenn es einen Nutzen alias Grafikengines, die darauf besser aussehen, als Polygon-Rasterizer, gegeben hätte.

 

[Volcom]

AW: Voxel-Engine Atomontage: 150 Millionen Polygon flüssig per Voxelgrafik - neue Screenshots

Naja wenn ich damalige Titel wie Outcast oder Commanche (4 wars oder?) sehe - da merkt man schon das damalige potenzial dieser "Engine" oder wie man das betitelt. Kenne mich in dem bereich eher garnicht aus aber Outcast ist heut noch ansehnlich, gerade wenn man das alter beachtet.