Mentre Nvidia e ATI combattono la guerra delle schede grafiche a colpi di GPU sempre più potenti, c'è un terzo competitor che si prepara a sbarcare sul mercato (sia dei computer sia dei dispositivi mobili) con una tecnologia capace di prestazioni di gran lunga superiori alla concorrenza, ma richiedendo solamente un centesimo delle risorse necessarie per ottenere prestazioni analoghe con schede video "normali". Così, applicando i principi della tecnologia ray tracing al mondo della grafica 3D computerizzata, Imagination Technologies ha realizzato un modello di GPU che potrebbe ben presto sparigliare le carte sul tavolo del gaming e non solo.

Cos'è il ray tracing

Per comprendere i risultati raggiunti da Imagination Technologies è necessario spiegare cosa è il ray tracing e perché interessi così tanto chi si occupa di grafica 3D. Questa tecnologia ricostruisce il percorso (ipotetico e reale, nel caso della computer grafica 3D) fatto dai raggi di luce e lo percorre al contrario dagli oggetti verso la fonte luminosa.

Nella realtà ciò che vediamo è frutto dell'assorbimento, della riflessione e della rifrazione dei raggi luminosi (un fascio di fotoni) da parte degli oggetti "reali". Le informazioni luminose in arrivo dalla scena colpiscono la retina umana, che si occupa di analizzare e ricostruire l'immagine, inviando i risultati dell'analisi al cervello per mezzo del nervo ottico.

 

Immagine creata con il ray tracing

 

Come se si fosse in un esperimento di reverse engineering, la tecnologia del ray tracing parte dal punto di osservazione (una fotocamera virtuale, punto di vista del gamer o di chi utilizza il computer) per arrivare alla ricostruzione dell'oggetto. Dall'obiettivo della fotocamera virtuale hanno origine uno o più fasci luminosi che colpiscono gli oggetti presenti nella scena e, tramite vari algoritmi e formule matematiche, ne ricava i colori, le luci e le ombre. In questo modo è possibile ottenere un'immagine molto più dettagliata del normale, con colori più vividi e reali.

Ray tracing e grafica 3D

Imagination technologies ha realizzato una GPU a scopo dimostrativo – chiamata PowerVR GR6500 – in grado di sfruttare la tecnologia di ray tracing richiedendo, come detto, solo una porzione minima della potenza di calcolo delle GPU Nvidia e ATI oggi in commercio. Ciò è stato possibile, spiegano i vertici della casa produttrice statunitense, perché si è deciso di affrontare il problema dell'implementazione tecnologica da un punto di vista differente rispetto al passato.

 

Schema della GPU di Imagination technologies

 

Anziché affidare la gestione del ray tracing alla GPU, soluzione prospettata da altre case produttrici, i tecnici di Imagination technologies hanno sfruttato le conoscenze nel campo del rendering e della rasterizzazione per ottenere risultati analoghi impiegando meno risorse di calcolo. Un lavoro che ha raccolto apprezzamenti nel mondo della grafica 3D computerizzata: Matt Pharr, vera e propria autorità mondiale del settore, è convinto che la soluzione prospettata da Imagination technologies permetterà di fare un salto in avanti notevole nella qualità dell'immagine delle applicazioni mobile.

Vantaggi per tutti

A trarre vantaggio dalla soluzione di Imagination technologies, però, non saranno solo i dispositivi mobili. La tecnologia ray tracing assicura una grafica 3D migliore, con colori più reali e ombre più accentuate, senza però andare ad incidere sul consumo energetico. Un dettaglio da non sottovalutare, dal momento che si parla di dispositivi mobili alimentati a batteria. Probabile, dunque, che nel giro di qualche anno smartphone e tablet saranno in grado di far girare giochi come Skyrim, estremamente esosi dal punto di vista grafico.

 

Confronto del rendering delle immagini

 

L'ennesimo segnale, insomma, che smartphone e dispositivi mobili di vario genere sono destinati a sostituire computer (sia desktop sia laptop) in un futuro non troppo lontano.

A cura di Cultur-e Costruisci il tuo futuro con la connessione Fastweb