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Möglich macht das die eigens für DirectX 11 optimierte Engine Frostbite 2.0. Der Vorgänger Frostbite 1.5, der erstmals bei Battlefield: Bad Company 2 – Vietnam zum Einsatz kam, unterstützte die Grafikschnittstelle zwar ebenfalls, das Spiel nutzte die Möglichkeiten von DirectX 11 allerdings nur wenig. Mehr als eine etwas andere Lichtstimmung sowie weichere und damit einen Hauch realistischere Schatten im Vergleich zum Hauptspiel sind uns damals nicht aufgefallen. Bei Battlefield 3 ist das Gegenteil der Fall.

3D-Engines: Frostbite 2.0 : Lichteffekte und Spiegelungen sind die Stärken von Battlefield 3. Lichteffekte und Spiegelungen sind die Stärken von Battlefield 3.

Frostbite 2.0 mit DirectX 11

Die Frostbite-2.0-Engine wurde durchgängig für DirectX 11 programmiert. Dabei wirft DICE ganz nebenbei auch DirectX 9 und Windows XP über Bord. DirectX 10 wird aber weiterhin unterstützt, da DirectX 11 zum Großteil darauf aufbaut. Auch ein 64-Bit-Windows ist empfehlenswert, so Rendering Architect Johan Andersson von DICE.

Das erste Spiel mit der Frostbite-2.0-Engine ist das am 27. Oktober 2011 erschienene Battlefield 3 , das zweite wird Need for Speed: The Run . Die volle DirectX-11-Unterstützung ist nicht der einzige Vorteil der neuen Engine. Auch die zerstörbaren Umgebungen, ohnehin eine Stärke der Frostbite-Engine, wurden nochmals ausgebaut.

Beleuchtung & Schatten

3D-Engines: Frostbite 2.0 : Bis zu 1.000 dynamische Lichtquellen soll Frostbite 2.0 flüssig darstellen können. Bis zu 1.000 dynamische Lichtquellen soll Frostbite 2.0 flüssig darstellen können. Frostbite 2.0 arbeitet laut einem Vortrag von Johan Andersson auf der SIGGRAPH 2010 mit sogenanntem Tile-Based Deferred Shading, bei dem der Bildschirm für die Berechnung des Lichts in Kacheln aufgeteilt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wird das zu berechnende Bild beim Deferred Shading in kleine Teile zerschnitten, einzeln berechnet und wieder zusammengefügt. Das spart viel Leistung, weil frühzeitig alle Polygone weggeschmissen werden, die in der jeweiligen Szene gar nicht zu sehen sind. Auch für die Optimierung von Schatten und Reflexionen werden Kacheln (Tiles) verwendet. Bei Deferred Shading werden nicht alle Objekte mit der finalen Beleuchtung gerendert, sondern die Beleuchtung wird seperat im sogenannten »gbuffer« abgelegt. Dieser gbuffer, eine Art Zwischenspeicher für jegliche Beleuchtungsinformationen, wird anschließend verwendet, um eine Szene auszuleuchten. Das Objektrendering wird von dem Beleuchtungs-Rendering getrennt. So sind viele hundert dynamische Lichter möglich, die zerstörbar und animierbar sein können.

Die Leistung, die die Berechnung der Beleuchtung verschlingt, hängt nicht von der Anzahl der auszuleuchtenden Objekte ab, sondern nur von der Anzahl der Bereiche im Bild, die überhaupt beleuchtet werden müssen. Diese Technik benötigt sehr viel Grafikkarten-Speicher und -Bandbreite. Bei einer Auflösung von 1920x1080 Pixeln und vierfachem MSAA kommt der gbuffer in Battlefield 3 auf satte 158 MByte, wie eine Beispielrechnung von Anderson auf der »GeForce LAN 6« zeigt. Da bereits Mittelklasse-Grafikkarten wie die Nvidia Geforce GTX 560 oder die AMD Radeon HD 6870 1,0 GByte Videospeicher besitzen, ist die limitierende Größe nicht die Menge des verfügbaren Speichers, sondern die Anbindung des Speichers an den Grafikchip. Hier haben Modelle mit breiterem Speicherinterface und höherem Speichertakt Vorteile, also zum Beispiel die Nvidia Geforce GTX 570 .

3D-Engines: Frostbite 2.0 : Besonders das Zusammenspiel von direktem und indirektem Licht führt zu einer realistischen Ausleuchtung der Szenen.

Beispiel 1
Besonders das Zusammenspiel von direktem und indirektem Licht führt zu einer realistischen Ausleuchtung der Szenen.