10 Meilensteine - Auf dem Weg zur Geforce GTX 680

In der Anfangszeit der Computerspiele mussten unterschiedliche Materialien noch mit einfachen Farben dargestellt werden, Bretter waren eben braun und Metall silber. Realistische Oberflächen wurden erst durch Multi Texturing möglich. Ab 1998 und DirectX 6 konnten Polygone mehrere Texturtapeten tragen, beispielsweise je eine für Farbe, Details und Beleuchtung. Auch der legendäre Voodoo-Donut als »Bumpmapping«-Demo oder »Parallax Occlusion Mapping«, das Texturen einen Tiefeneindruck verpasst, wurden erst durch Multi Texturing möglich. Ohne diese Funktion wären Rennwagen höchstwahrscheinlich noch immer einfarbig oder ein realistischer Dschungel der Marke Crysisundenkbar.

Wing Commander 3 (1994)Kein Spiel hatte seiner Zeit so gute Texturen wie Wing Commander 3 – und kein Spiel war so groß: es wurde damals auf vier CDs ausgeliefert, als Disketten noch Standard waren.

Half –Life (1998)Valves Erstling sollte Spieler das Fürchten lehren, wie Doom es getan hatte. Und das gelang Half-Life nicht zuletzt dank der düsteren Optik mit für damalige Verhältnisse hoch aufgelösten Texturen.

Unreal (1998)Unreal verwendete für fast jede Wand zwei Texturen: Befanden Sie sich weit weg, wurde nur eine grobe Textur dargestellt. Näherte sich der Spieler der Wand, wurde die grobe gegen eine hochaufgelöste Version ausgetauscht. Das sah in der Praxis gut aus und schonte die Rechenleistung des PC erheblich.

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Deferred Rendering (2006)

Und es ward Licht: 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. Nur was übrig bleibt, wird überhaupt beleuchtet – das erlaubt eine große Zahl an dynamischen Lichtquellen in einer Szene. Erst durch Deferred Shading werden realistisch ausgeleuchtete Spielwelten wie in Battlefield 3, Crysis 2oder Dead Spaceüberhaupt erst möglich.

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Beispielhafter Aufbau einer Bildberechnung: Zuerst werden die Tiefeninformationen gesammelt.

Im nächsten Schritt werden die Normalen berechnet, die dazu genutzt werden, die Sichtbarkeit von Objekten festzustellen.

Im dritten Schritt wird die Strahlungsintensität der reflektierenden Flächen definiert.

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Programmierbare Shader (2000)

Aus der brachialen Machete wird ein Schweizer Taschenmesser. Grafikkarten konnten bis Ende 1999 nur genau die Aufgaben erfüllen, die ATI oder Nvidia ihnen zudachten. Erst mit programmierbaren Shader-Prozessoren bekamen Spieleentwickler allmählich die vollständige Hoheit über die Grafik-Hardware. Die komplexen Befehlssätze ermöglichen aufwändige Effekte wie Echtzeitschattenwürfe und -reflexionen.

Einen riesigen Satz machte die Leistungsfähigkeit und Flexibilität von Grafikkarten mit DirectX 9 und später DirectX 9.0c, wodurch nahezu fotorealistische Grafiken wie in Crysis überhaupt erst möglich wurden. Vorläufige Spitze dieser Entwicklung sind die Compute Shader von DirectX 11, die neben herkömmlichen Grafikberechnungen auch Aufgaben wie das Umwandeln von Videos oder die Physikberechnung übernehmen können. Die Grenzen setzen nicht mehr die Fähigkeiten der Hardware, sondern allein die Kreativität der Entwickler.

Batman: Arkham City (2011)DirectX-11-Shader-Prozessoren beherrschen die dynamische Regelung der Polygonzahl von Objekten. Batman: Arkham City nutzt die größte optische Neuerung von DirectX 11 sehr clever und ist der erste Titel auf Basis der stark weiterentwickelten Unreal Engine 3.5.

Battlefield 3 (2011)Entwickler DICE löst mit seiner neue Frostbite-2.0-Engine von Battlefield 3 die vier Jahre alte Grafikreferenz Crysis ab. Auf DirectX 9.0 wird keine Rücksicht mehr genommen, was sich vor allem bei der glaubwürdigen Beleuchtung bemerkbar macht.

Battleforge (2009)DirectX 11 baut auf DirectX 10 auf und erscheint mit Windows 7, dass von Spieler viel besser angenommen wird als Vista. Battleforge nutzt DirectX 11 als erster Titel und steigert damit in erster Linie die Performance, bietet aber auch eine höhere Schattenqualität.

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Multi Texturing (1998)

Deferred Rendering (2006)

Programmierbare Shader (2000)

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