Selvom computerspillenes grafik har udviklet sig meget gennem de seneste år er der stadig langt til den realisme, som blander den virkelige og computerskabte verden i spillefilmene. Her anvendes der raytracing-teknologi, hvor store computerfarme står og tygger på filmsekvenserne i flere dage eller uger.
Den hellige gral for computerspillene hedder realtime-raytracing - altså fuldstændig virkelighedstro grafik, som bliver beregnet i det øjeblik, den vises på skærmen. Dette mål er indtil videre ikke nået - selvom det er forsøgt flere gange.
Nu har Intel taget fat på problemet og her har man valgt en anden tilgang end det er set tidligere. I stedet for at installere et ekstra udvidelseskort i computeren, der skal håndtere de meget krævende beregninger, har Intel valgt at satse på cloud computing. De tunge beregninger bliver altså foretaget i en server-farm, hvor man så kan streame den færdige raytracing-grafik direkte ud til spilleren.
Det minder om tjenester som Gaikai og Onlive, hvor man også kan få streamet spil direkte over nettet. Det har selvfølgelig den store fordel, at man kan spille fra selv en lille og langsom computer eller en smartphone eller tablet-pc.
Intel-forskeren Daniel Pohl beskriver sit arbejde med den nye teknologi i forskningspapiret ”Experimental Cloud-based Ray Tracing Using Intel® MIC Architecture for Highly Parallel Visual Processing”.
Han mener at den cloud-baserede spilmodel som kendes fra Onlive er helt perfekt til at levere raytracing-grafik beregnet i realtime. Allerede i 2008 kunne Intel vise en demonstration med Quake Wars: Ray Traced med 15-20 frames i sekundet (fps) på en Xeon-baseret server med fire quad-core processorer. Senere fik man den samme demo til at køre med 25-30 fps på en seks-kerne-processor.
I det nye eksperiment har Intel brugt et cluster med fire hurtige computere, der hver især har et Intel DX58SO-bundkort med Core i7-965 processor (seks kerner, 3,2 Ghz). Hver computer indeholder desuden et PCI-indstikkort med kodenavnet Knights Ferry, som bruger Intels kommende Many Integrated Core (MIC) arkitektur.
Denne teknologi stammer fra Intels mislykkede forsøg på at udvikle sit eget grafikkort – kendt som Larrabee – og Knights Ferry-kortet indeholder 32 x86-kerner med en taktfrekvens på 1,2 Ghz.
De fire computere foretager så raytracing-beregningerne, mens resultaterne vises på en thin client – i dette tilfælde en notebook med Core 2 Duo processor og 13-tommers skærm. Alle maskinerne er forbundet med gigabit-Ethernet.
Notebooken bliver kun brugt til at registrere input fra tastatur og mus – hele spillet bliver afviklet på serverne og billedet streames så til computeren med 1.280 x 720 billedpunkter og 60 frames i sekundet.
Det fungerede uden problemer i testen, hvor man udnyttede den fulde gigabit-hastighed og komprimerede billedsignalet med DXT1 (8:1).
På serveren kørte en modificeret version af skydespillet Wolfenstein, som bruger en eksperimentel raytracing-engine fra Intel Labs. De egentlige grafikberegninger bliver så foretaget på Knights Ferry-kortene.
I øjeblikket bruger man en metode kaldet Alternate Frame Rendering, hvor de enkelte servere skiftes til at beregne de forskellige frames, men Intel mener at det er mere optimalt at bruge Tile-Based Rendering, hvor hver server beregner et bestemt område af det færdige billede. I øjeblikket er latenstiden stadig alt for høj – den ligger på mellem 50 og 120 millisekunder.
Men det er ikke det eneste tekniske problem der stadig skal løses. I den virkelige verden kan man ikke regne med, at der er en gigabit-forbindelse mellem server og klient. Her er det nødvendigt at anvende langt mere effektiv komprimering som f.eks. H.264. Intel mener at det kan fungere med en båndbredde helt ned til 5 megabit i sekundet – men billedkvaliteten bliver bedre hvis båndbredden er større.
Det skulle så også være muligt at streame raytracing-grafik til tablet-computere, netbooks og tv-bokse.
I sidste uge viste HTC hvordan Onlive kan bruges til at streame spillet Unreal Tournament 3 til en HTC Flyer Android-tablet. Her bruger man dog ikke raytracing-grafik.
