Nvidia bastelt an Wasser-Algorithmus

NvidiaWer kennt es nicht? Selbst die modernsten Computerspiele mit DirectX-11-Effekten, wie Tessellation oder Compute Shaders, haben immer noch Problem mit der realistischen Darstellung von Wasser. Diese Problematik wird sogar noch verstärkt, wenn feste Objekte im Wasser stehen. Wenn beispielsweise Wellen an einen Fels schlagen, haben die aktuellen Algorithmen große Schwierigkeiten, ein realistisches Verhalten der Flüssigkeit zu berechnen. Die Ergebnisse sind bis dato eher ernüchternd und die Relation zur restlichen Grafikqualität passt einfach nicht. Doch nun gibt es einen vielversprechenden neuen Ansatz, der sich bereits in der Entwicklung befindet.

Miles Macklin und Matthias Müller-Fischer, Mitarbeiter im PhysX-Team von Nvidia, haben einen neuen Algorithmus geschrieben, der zur realistischen Simulation von Flüssigkeiten dient. Die Rechenvorschrift, die unter der Bezeichnung "Position Based Fluids" läuft, wird in zwei Youtube-Videos gezeigt, die uns einen flüchtigen Eindruck verschaffen. Das erste Video besteht aus zwei Teilen. Zuerst wird ein Leuchtturm und danach ein Kaninchen gezeigt, die beide von einigen Wellen getroffen werden. Der Leuchtturmabschnitt benötigt 256.000 Flüssigkeitspartikel sowie 2.000.000 diffuse Partikel und läuft mit 15 Bildern pro Sekunde. Der Teil mit dem Kaninchen verbraucht insgesamt 145.000 Partikel und läuft mit 50 Bildern pro Sekunde. Als Grafikkarte kommt eine Geforce GTX 680 zum Einsatz.

Im zweiten Video werden zwar keine Leistungsangaben mehr genannt, aber dafür bietet es mehr Anschauungsmaterial. Das Kaninchen aus dem ersten Video ist diesmal aus einer anderen Perspektive zu sehen und außerdem wird eine große, fiktive Gestalt gezeigt, die zwischen den Wellen steht. Danach sieht man, wie fließendes Wasser auf drei feste Säulen trifft und es werden diverse Experimente mit einem Aquarium gemacht. Schlussendlich erscheint das allseits bekannte Kaninchen erneut, auf das in der letzten Bildfolge eine große Menge Wasser fällt.

Die gezeigten Videos sind sehr beeindruckend - so realistisch verhält sich Wasser nicht annähernd in irgendeinem Computerspiel - und dennoch bleibt abzuwarten, ob der Algorithmus tatsächlich den Sprung in kommende Computerspiele schafft. In der Vergangenheit gab es schon viele Innovationen, wie Raytracing oder Point-Clouds, die momentan allerhöchstens eine untergeordnete Rolle spielen. Da es sich jedoch um PhysX-Effekte von Nvidia handelt, sollte dieser Schritt in nicht allzu ferner Zukunft gelingen. Um "Position Based Fluids" zu nutzen, wird höchstwahrscheinlich eine Nvidia-Grafikkarte benötigt.


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1 Kommentar

1.) rizawi 16.05.2013 - 13:06 Uhr
tja, das ganze beweist eindrucksvoll wo nach wie vor die Probleme liegen, man braucht eine extra Grafikkarte fürs Wasser, wenn man tatsächlich ingame mal am Meer steht in der Brandung oder man muss doch wieder den Kompromiss eingehen das Detail zu verringern, womit Wasser als eig. amorphe Masse dann doch wieder wie ein statisches Objekt wirkt...
Ich würde übrigens sagen, das Wasser sich schon verbessert hat in den letzten Jahren, wenn man sich mal vergangene Titel anguckt ist es zumindest von ausserhalb nett zu betrachten. Selbst in Skyrim gibt es einige Mods die daraus schon was echt ansehnliches machen. Natürlich wäre es der Burner wenn das nun auch auf eine physikalisch ansprechendere Ebene käme, aber zu teuer sollte der Effekt halt auch nicht sein, da geh ich lieber ums Wasser rundrum :D .