| Euklideon. | |
|---|---|
| Típusú | állami vállalat |
| Bázis | 2004 |
| Alapítók | Greg Douglas , Bruce Robert Dell |
| Elhelyezkedés | Ausztrália |
| Ipar | 3D számítógépes grafika, informatika |
| Weboldal | unlimiteddetailtechnology.com |
A Unlimited Detail ( angolul - "Unlimited details") egy szoftvertechnológia a háromdimenziós számítógépes grafikában , amelyet virtuális háromdimenziós jelenetek valós időben történő tárolására és megjelenítésére terveztek egy pontfelhőn ( angolul point cloud ) keresztül . Az Unlimited Detail technológiát az ausztrál Euclideon cég fejleszti 2004 óta, az SDK megjelenését 2011 őszére tervezték. A fő fejlesztők Bruce Robert Dell és Greg Douglas.
A játék SDK helyett a cég egy olyan térinformatikai szoftvert készített, amely fantasztikus teljesítményt nyújt a lézerszkennerek adataival való munka során. A földrajzi rendszerük bemutatója megerősítette a technológia valóságát.
A 2011. augusztusi "Unlimited Detail" főbb technológiai vonatkozásai nem nyilvánosak, de a fejlesztők elmondása szerint technológiájuk lehetővé teszi, hogy korlátlan számú objektumot jelenítsen meg a színpadon nagyon nagy részletességgel a teljesítmény jelentős vesztesége nélkül. A "Korlátlan részletesség" a poligonális grafikával ellentétben van beállítva, ahol a modellek részletezését jelentősen korlátozza a sokszögek mérete és száma. Azt állítják, hogy a "Korlátlan részlet" algoritmus úgy működik, mint egy keresési algoritmus, amely meghatározza a virtuális kamera ( nézetablak ) "kinézetének" irányát, és csak azokat a pontokat keresi, amelyeket meg kell rajzolni. A pontok, amelyeket a fejlesztők atomoknak is neveznek , koncepciójukban hasonlóak a voxelekhez [1] , és térfogatuk 1/64 mm³ (1/4 mm hosszú). A fejlesztők olyan konverterekkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a sokszögű modellek pontfelhőkké alakítását.
A fejlesztők azt állítják, hogy az "Unlimited Detail" egyedülálló innovációval rendelkezik, [2] ami abból fakad, hogy a technológia nem szabványos megközelítést biztosít a grafikus objektumok bemutatásához és háromdimenziós megjelenítéséhez ( eng. 3D rendering ), és lehetővé teszi sokkal jobb és részletesebb képeket jeleníthet meg valós időben, struktúrákat, megszabadulva a poligonális technológiák és raszterezési technológiák fő korlátaitól . [3] Az Euclideon szerint ez a technológia 100 000-szer jobb grafikát biztosít, mint a mai PC-játékok és más valós idejű grafikus alkalmazások. [4] [5] Az "Unlimited Detail" a legnagyobb áttörés a 3D számítógépes grafikában a kezdetek óta. [6] Ezen túlmenően, az „Unlimited Detail” kizárólag a CPU -n fut, és nem vonja be a GPU -t a számításokba. [1] [7]
Az "Unlimited Detail" technológia fő megkülönböztető jegye a jelenet összes objektumának tárolási és szolgáltatási módja - a számítógépes grafikát uraló poligonális módszerrel ellentétben itt pontfelhőket használnak . A pontfelhők eleve hasonlóak a voxelekhez , de van néhány fontos különbségük. A pontfelhők a sokszögekhez hasonlóan csak felületek modellezésére szolgálnak, de nem a háromdimenziós objektumok „belsejének”, például a voxeleknek a modellezésére. A második különbség az, hogy a felhő minden pontja, mint egy sokszög, információt tartalmaz a térbeli koordinátáiról, míg a voxelek nem tartalmazzák a saját koordinátaadatokat. [8] [9]
Az Unlimited Detail nem raszterizált világítási módszert használ, de 2011 augusztusáig a fejlesztők nem írták le. [tíz]
Az "Unlimited Detail" rendkívül hatékony munkájának lényege a fejlesztői szerint, hogy a jelenet rendereléséhez nem kell betölteni, feldolgozni és megjeleníteni az összes olyan tárgyat, amely a látómezőbe kerül. port . Csak azok a pontok jelennek meg a képernyőn, amelyeket a felhasználó egy adott időpontban láthat, és egy pont mérete megegyezik egy képpont méretével a képernyőn. Például 1024 × 768 pixeles képernyőfelbontásnál 786432 képpontot kell megjeleníteni, ami pontosan ugyanannyi képpontot jelent. Azt azonban pontosan tudni kell, hogy mely pontokat kell megjeleníteni, és ezt a feladatot a speciális Unlimited Detail algoritmussal hivatott megoldani, amely a fejlesztők szerint eleve nagyon hasonlít a keresőalgoritmusokhoz. A pontok kijelölése során az algoritmus meghatározza a virtuális kamera irányát, egyes objektumok átfedését másokkal, a kamerához legközelebb eső objektumok meghatározását és az objektumok méretét. [9] [10] A pontkereső algoritmus állítólag csak azokat a pontokat választja ki, amelyek megjelennek a képernyőn, és "eldobja" az összes többit, ugyanakkor a mintavételezési sebesség olyan, hogy simán animációkat lehet készíteni. . Ezt az algoritmust a fejlesztők "tömeges összekapcsolt feldolgozásnak" nevezik . [tizenegy]
A "Korlátlan részletezés" alatt minden jelenetadat, minden objektum tömörített formában kerül mentésre. Sőt, Bruce Dell szerint az algoritmusuk lehetővé teszi számukra, hogy ezeket az adatokat tömörített formában dolgozzák fel anélkül, hogy kicsomagolnák azokat. Ez a használt RAM megtakarítását eredményezi. Bruce Dell kijelentette, hogy ha összehasonlítunk két azonos objektumot, amelyek közül az egyik a hagyományos sokszög formátumban, a másik pedig pontfelhővel van ábrázolva, akkor a második objektum mérete csak körülbelül 8%-a lesz az első méretének. [12]
A fejlesztők szerint magának a 3D-s jelenetnek (szintnek) nincs korlátozása a méretére és léptékére. Vagyis a sokszögű grafikával ellentétben a renderelési teljesítmény nem csökken a részletek és a jelenetméret növekedésével. Az egyetlen tényező, amely csökkenti a "Korlátlan részlet" teljesítményét, a képernyő felbontása - minél nagyobb a felbontás, annál több pontot kell megtalálnia az algoritmusnak, annál több időbe telik egy képkocka kialakítása. [13]
Az "Unlimited Detail" technológia nem használja ki a grafikus processzorok ( angol GPU ) erejét, és kizárólag központi processzorokon ( angol CPU ) működik. [9]
Az "Unlimited Detail" állítólag támogatja az animációt, valamint a változtatható és elpusztítható struktúrákat. [12] 2008 márciusában Bruce Dell a tkarenának adott interjújában azt mondta, hogy bár nehéz volt, cége elérte azt az animáció minőségét, amely a sokszögű objektumokban megtalálható. A geometria teljesen átméretezhető lesz, és a változtatások a pont (atomi) szinten történnek, és állandóak maradnak. "A homokban lévő lábnyomok nem lesznek textúrával lezárva, hanem valódi változást jelentenek a szint geometriájában, és megmaradnak, nem tűnnek el 30 másodperc után" - mondta Dell egy interjúban. [tizennégy]
A statikus és dinamikus világítás deklarált támogatása. [12] 2008 márciusában azonban a Dell arról számolt be, hogy csak egy dinamikus fényforrást lehetett használni . Kijelentette azonban, hogy elméletileg lehetséges a "Korlátlan részlet" oly módon történő átdolgozása, hogy korlátlan számú dinamikus fényforrást támogasson. [tizennégy]
A fejlesztők szerint egy sor konverter áll rendelkezésükre, amelyek lehetővé teszik a sokszögű modellek pontfelhőkké alakítását. Ezek a konverterek a 3DS Max , Maya és más 3D modellező programok beépülő moduljaiként készültek . Így feltételezhető, hogy a "Korlátlan részlet" felhasználói a "klasszikus" eszközöket fogják használni a tartalom létrehozásához, majd a már kész sokszögű tartalmat pontfelhőkké alakítják. [tizenöt]
Bruce Dell 2010 májusában adott interjúja szerint az Unlimited Detail Development Kit ( SDK ) a következő funkciókkal rendelkezik majd [12] :
Az Unlimited Detail technológiával kapcsolatos munkát legkésőbb 2004-ben, korlátozott módban kezdte meg számos Ausztrália rajongója , fő fejlesztője Bruce Robert Dell . [16]
Az "Unlimited Detail" első verzióját a Creative Assembly által kifejlesztett és 2004 szeptemberében kiadott Rome: Total War számítógépes játékban javasolták. Végül azonban a „Korlátlan részlet” használatát a játékban elutasították. [5] [17]
2008. március 19-én a TKArena honlapján megjelent egy interjú Bruce Dell-lel, amelyben az utóbbi részletesen beszélt a "korlátlan részletezés" jellemzőiről. [tizennégy]
2010 márciusának elején megszaporodtak a publikációk a "Korlátlan részletezéssel" kapcsolatban, [18] fejlesztői több videós prezentációt, sok képernyőképet és interjút adtak közzé [12] . A fejlesztők elmondták, hogy a bemutató jelenetek körülbelül 8 milliárd pontból álltak, valós időben, 25 képkocka/másodperc sebességgel, egyetlen CPU magon. Egyes újságírók szkeptikusan fogadták ezeket a videóbemutatókat, mivel csak statikus jeleneteket mutattak be animáció nélkül, rossz világítási rendszert dinamikus fények és árnyékok nélkül, a kép kifejezett szemcsésségét stb. Felmerült, hogy az „Unlimited Detail” technológia csak a „tiszta” jelenetgeometria megalkotásában és megjelenítésében hatékony, és a számítógépes grafika más területein nem tud hatékony alternatív megközelítést kínálni. [9] [19] [20] [21]
Szintén 2010 elején az ausztrál kormány mintegy 2 millió ausztrál dollár ( akkori árfolyamon kb. 2,2 millió USA-dollár ) támogatásban részesített egy induló Bruce Dell-t. [4] [6] [18] [22]
2010 májusában a kormánytól kapott támogatásnak köszönhetően Bruce Delln megalapította az Euclideon Pty Ltd. magáncéget , amelynek székhelye Brisbane -ben ( Queensland fővárosában ) található, és amelynek fő célja a „Korlátlan részletek” fejlesztése. [16] [18] [22] Ekkor a cég kilenc alkalmazottat foglalkoztatott, és elhangzott, hogy egy idő után a cég létszáma bővülni fog. [6]
végén, az Atomic MPC interjújában Bruce Dell felfedte, hogy cége egy másik ausztrál játékfejlesztő céggel , az együtt aktívan dolgozott egy SDK -n , hogy kereskedelmi forgalomba kerüljön. A tervezett megjelenési dátumot azonban nem nevezték meg. [13]
2011. augusztus 1-jén Euclideon egy új videót tett közzé YouTube -profiljában, amely a "Korlátlan részleteket" mutatja , [23] amelyet azonnal felfigyeltek és számos játékforrás lefedett. [4] [6] [17] [24] [25] A videóban Bruce Dell megjegyezte, hogy a legutóbbi bemutató óta eltelt évben a fejlesztők jelentős előrelépést értek el a "korlátlan részletek" finomítása terén, de megjegyezte, hogy a fejlesztés még nem fejeződött be, és folyamatban van. [2] [4]
A bemutatón először a tavalyi (2010-es) fejlesztések, majd az új fejlesztések kerültek bemutatásra, amelyek alapján az elmúlt év technológiai fejlődését mutatták be. Új anyagként egy pontfelhővel modellezett 1 km²-es virtuális szigetet mutattak be, amely eredeti állapotában 21062352435000 (21 billió ; 1 billió = millió millió) sokszöget tartalmazott. Ezután az összes sokszögű szerkezetet pontfelhőkké alakították, ahol az egyik pont térfogata 1/64 mm³ vagy 1/4 mm hosszú volt. Az így létrejött jelenet – egy sziget tájjal, fákkal, fűvel, sziklákkal és egyéb építményekkel – a demóban látható. [3]
A demó végén a Dell elmondta, hogy a fejlesztőknek szánt SDK 2011 őszén lesz elérhető, [3] és a technológia továbbfejlesztésére irányuló munka folytatódik, és a fő terület, amelyre a fejlesztők most összpontosítanak, a világítási rendszer. , amely a bemutatott demóban meglehetősen fakónak és laposnak tűnik. [6]
John Carmack , a jól ismert amerikai programozó és játékmotor-fejlesztő az augusztusi "Unlimited Detail" demóra reagálva Twitteren azt írta , hogy ezen a technológián alapuló játék készítése nem lehetséges a jelenlegi ( hetedik ) generációs játékkonzolokon és PC-konfigurációkon. Carmack megjegyezte, hogy talán néhány éven belül az ilyen technológiákat a számítógépes játékokban is alkalmazni fogják, ehhez azonban fejlesztőiknek sok nehézséget kell megoldaniuk. [3] [6] [26]
Markus Persson alias Notch, a Minecraft számítógépes játék megalkotója és a Mojang AB alapítója augusztus 2-án "Ez egy átverés!" ( rus. Ez álhír! ). Ebben az áttekintésben Persson kifejtette, miért nem lehet a "korlátlan részlet" valós. Personn szerint az Euclideon egy hamis prezentációt készített és "pörget", amely nem felel meg az állításaiknak, és amelynek fő célja a befektetések és a kockázati tőke vonzása. [8] [27]
Persson érvelése szerint Euklideon létrehozhatott egy voxelrenderert , amely a Sparse Voxel Octree-t használja . Ha feltételezzük, hogy a demóban látható sziget területe 1 km², és a sziget legmagasabb és legalacsonyabb pontja közötti különbség 8 méter, akkor a sziget teljes térfogata 0,008 km³. Továbbá, ha feltételezzük, hogy egy "3D atom" (pont, voxel) az 1 mm³ 1/64-e, akkor 512000000000000000 (512 kvadrillió ) ilyen atomra van szükség a sziget modellezéséhez. Feltételezve, hogy egy bájt szükséges egy atom megjelenítéséhez , akkor 512 petabájt adatra van szükség a teljes sziget tárolásához, amely körülbelül 170 000 három terabájtos merevlemezre férne el. Persson szerint a valóságban nem valószínű, hogy egy bájt elég egy atom kódolásához, és a magasságkülönbség sem valószínű, hogy kevesebb lesz nyolc méternél, így a létrehozandó, tárolandó, feldolgozandó és renderelendő adatmennyiség nagyobb, mint a számított számot. [8] [27]
Persson szerint ennek a dilemmának az egyik magyarázata az, hogy a sziget bemutatója annyi egyforma, azonos méretű építményt mutatott be – ugyanazokat a fákat, füvet, szobrokat stb. A Sparse Voxel Octree technológia lehetővé teszi számos azonos objektum hatékony feldolgozását, jelentősen csökkentve az adatmennyiséget és növelve a feldolgozási teljesítményt. Ez magyarázza a demó hatalmas adathalmazát, de ez egyben az Unlimited Detail fő gyengesége is - nem tud sokféle objektumot kezelni, csak néhány azonos struktúrát. [8] [27]
A következő fő hátrány Persson az animáció és a voxel kombináció közötti interakció hiányát nevezi. Valójában csak statikus jeleneteket és tárgyakat mutattak be a Korlátlan részletezés bemutatón. [4] Persson megjegyzi, hogy jelenleg nincsenek hatékony voxel-animációs algoritmusok, a klasszikus modellek, mint például a skeletal mesh , nem működnek, és az egyetlen megközelítés a kulcskockákon keresztüli animáció, azonban ennek létrehozása nagyon időigényes és nagy mennyiségű adatot igényel. A végén még ezzel a megközelítéssel is a humanoid karakterek animációja veszít minőségében a csontváz modellen alapuló hagyományos megközelítésekhez képest . [8] [27]
Ennek eredményeként Persson megjegyzi, hogy a "korlátlan részletek" álcája alatt régóta létező technológiák rejtőznek, [4] azonban az Euclideon innovatívként mutatja be technológiáját, és elrejti nyilvánvaló hiányosságait. [27] Persson Bruce Dellt is "légi kereskedőként" ( Eng. Snake Oil Salesman ) emlegette. [28]
Bruce Dell válasza2011. augusztus 3-án, a Persson áttekintését követő napon, a tekintélyes Kotaku blog interjút készített Bruce Dell-lel "Végtelen részletek és Euklideon: Az elefántok a szobában" címmel, amelyben megkérte, hogy adjon visszajelzést Persson véleményéről. A Dell kijelentette, hogy a "Korlátlan részletezés" még nem teljes, így a jelenlegi becslései nem helyesek. Persson állítására, miszerint a "korlátlan részlet" hamis, a Dell kijelentette, hogy ha hamisítványról van szó, akkor a 2 millió ausztrál dolláros támogatást nyújtó ausztrál kormány és más szabályozó ügynökségek észrevették volna a megtévesztést. Dell elmondta, hogy a videó bemutató megjelenése után a technológiája és a cég sok negatív visszajelzést és kételyt kapott, de Persson véleménye volt a legmaróbb és legdühösebb. [28]
Az animációval kapcsolatban, amelyet Persson nehéznek mutatott be, a Dell azt válaszolta, hogy "van animációnk", de elismerte, hogy ez még mindig folyamatban van, és a fejlesztők "sokkal több munkát fognak végezni ezen a területen". A Dell kijelentette, hogy csak akkor jelenítik meg a "Korlátlan részlet" animációt, ha az teljesen elkészült. [28]
Írta: John CarmackPersson véleményét John Carmack is kommentálta, aki kijelentette, hogy nem cáfolta Persson egyik állítását sem. Kijelentette, hogy ő maga is többször dolgozott sugárkövetést alkalmazó voxelmotorokon (az id Tech 6 - ról beszélünk ), és ezt a megközelítést tartja dominánsnak a közeljövőben. Továbbá Carmack szerint egy statikus, nem interaktív sugárkövetéses voxelvilág létrehozása már lehetséges technológiai bemutató formájában , de körülbelül öt évbe telik, mire ezeket a technológiákat számítógépes játékokban használják. Carmack leírta a probléma megoldását a voxeljelenetek animációjával, amelyet az id Tech 6 -ban alkalmaznak : a voxeleket és a sugárkövetést csak a jelenet statikus struktúráira alkalmazzák, mint például a terep és az épületek, valamint minden mozgó objektum, például járművek, karakterek és kis objektumok, klasszikus sokszögekkel és raszterezéssel készülnek . [29]
Markus Persson második cikke2011. augusztus 3-án Markus Persson közzétett blogján egy „De Notch, ez NEM átverés!” cikket , amelyben kijelentette, hogy ennek a cikknek a megírásához az eredeti cikkhez fűzött nagyszámú vélemény ihlette. A második cikk az első részletesebb, világosabb, indokoltabb és strukturáltabb változata: Persson további érveket ad fel, és elismeri néhány hibáját az első cikkben. [harminc]
Persson elmagyarázza, miért gondolja, hogy a "Korlátlan részlet" voxeleket használ, és nem pontfelhőket: a voxelek nem tartalmaznak információt a koordinátáikról, a pontfelhők viszont igen. Persson rámutat, hogy a demóban szereplő összes objektum ugyanabba az irányba néz, ami a Unlimited Detail problémáira utal a testek tetszőleges elforgatásával kapcsolatban. Persson azt is hangsúlyozza, hogy a demóban csak néhány azonos objektum volt látható, amiből arra a következtetésre jutott, hogy az egész jelenet azonos blokkokból épül fel, és a "korlátlan részlet" nem képes igazán egyedi és változatos geometriát nyújtani. [harminc]
Az elfoglalt adatok méretének becslésével kapcsolatban Persson azt állítja, hogy számításai optimistábbak voltak a kelleténél: a valóságban egy voxelnek legalább 24 bitet (3 bájtot) kell elköltenie a színkódoláshoz és még legalább 8 bitet. (1 bájt) a normálvektorhoz. De még ha feltételezzük is, hogy a kezdeti 512 petabájtos méret 100-szorosára csökkenthető, akkor is irreálisan nagy adatmennyiség lesz az eredmény. [harminc]
Persson „visszavonta” érveit, és elismerte tévedését az animációval kapcsolatban, mivel olyan művekhez kapott linkeket, amelyek a voxel karakterek teljes értékű animációját mutatták be. [harminc]
Markus Persson azonban végül megállta a helyét, és megerősítette azt a véleményét, hogy a "Korlátlan részlet" álhír és hamisítvány. Érvként a következő gondolatokat hozta fel:
Persson azzal zárja, hogy a voxelek, a sugársugárzás és a sugárkövetés mind nagyon valós és ígéretes technológiák a jövőben, ahogy a számítógépek egyre erősebbek lesznek. És meg akarja köszönni az Euklideon mérnökeinek kiváló munkájukat, de arra kéri a cég marketing osztályát, hogy hagyják abba a hazudozást. [harminc]
Egyes újságírók felhívják a közvélemény figyelmét arra a tényre, hogy az Euclideon azt állítja, hogy az "Unlimited Detail" kizárólag a CPU-n fut, és nem igényel további eszközöket, például GPU-kat. Ez szembemegy a GPU- és videokártya-gyártókkal, akik sokat fektetnek termékeik folyamatos fejlesztésébe és fejlesztésébe. Az újságírók azon a véleményen vannak, hogy az "Unlimited Detail" támogatása és fejlesztése legalábbis veszteséges az olyan nagy grafikus cégek számára, mint az nVidia és az AMD . [2] [9]
A bírálók azt is megjegyezték, hogy a sokszögű grafika abszolút dominanciával rendelkezik a jelenlegi számítógépes grafikai iparban. És minden nem sokszögű technológia inkompatibilitási és infrastruktúrahiányos problémákba ütközik – minden modellező eszköz és tartalomkészítő folyamat a poligonokhoz van "kihegyezve". A számítógépes játékok fejlesztése meglehetősen költséges tevékenység, és az újságírók szerint nem lesz kész ilyen radikális változásokra. [9] [13]
A Kotaku blog újságírói 2011 augusztusának elején találtak egy fejlesztőt egy meg nem nevezett ausztrál fizikai motorokat gyártó cégtől, aki korábban szerződést kötött az Euclideonnal. A fejlesztővel készült interjú szerint cége felmondta az Euclideonnal kötött szerződést, és megtagadta annak finanszírozását, az Unlimited Detail technikai problémáira hivatkozva: rossz memóriakezelésre, különösen animációkkal. Elmondása szerint az Euklideon által biztosított "Unlimited Detail" élő demók mindegyike gyenge művészeti tartalommal és eszközökkel rendelkezik , és ezért nehéz volt meghatározni, hogy a technológia mennyire hardverigényes a valós feladatokban. [28]
Az Atomic MPC riporterei , hogy ha az Unlimited Detail a hirdetett módon megjelenne, annak az iparágra gyakorolt hatása ugyanolyan lenne, mint a játékoké az innováció tekintetében [13]
A Wired magazinnak adott 2010 áprilisi interjújában az Nvidia szóvivője , Ken Brown kijelentette , hogy a voxelek kevésbé pontosak, mint a sokszögek, amikor arra kérték, hogy kommentálja a Korlátlan részleteket. Feldolgozhatók kisebb teljesítményű számítógépeken is, de nem tudnak ugyanolyan minőséget nyújtani, mint a sugárkövetés és raszterezés. "Ha megnézi a "Korlátlan részletek" képernyőképeit, látni fogja, hogy a képminőség nem tűnik valósághűnek" - mondta. Emellett véleménye szerint infrastruktúrát kell létrehozni minden renderelési technológia köré, beleértve az SDK-kat, eszközöket és illesztőprogramokat, amelyeket sok vállalat emberei hoznak létre. Brown szerint az nVidia általában szkeptikus a "korlátlan részlettel" kapcsolatban. [tizenegy]
John Peddie, a John Peddie Research elemzőcég vezetője ugyanebben az interjúban azt mondta a Wirednek, hogy még ha az Unlimited Detail életképesnek bizonyul is, évekbe telik, mire a programozók elkezdik használni. Emellett megjegyezte, hogy sok cégnek, köztük a Microsoftnak és a HP-nek is van szabadalma a voxelek területén, az Euclideonnak pedig ügyelnie kell arra, hogy megoldásaik ne sértsék senki szabadalmait. [tizenegy]