Designing a modern rendering engine

Abstract

The development of real-time rendering applications has become one of the most difficult software engineering areas due to the number and complexity of the needed techniques and algorithms involved. These software projects have in common that they need to structure the data in the main memory, process it and send it to the graphics device for rendering in an efficient way. These recurring and complex algorithms are provided by so called rendering engines to allow faster development of real-time rendering applications.<br />This thesis describes the concepts and design decisions which form the basis for the development of the rendering engine presented in this document. Detailed information is provided on the interface to the graphics device, a novel effect framework and the implemented graph structures allowing efficient data traversal.<br />

Die Entwicklung von real-time rendering Programmen wurde durch die Anzahl und Komplexität der benötigten Techniken und Algorithmen zu einer der schwierigsten Software-Engineering Gebiete. Diese Software-Projekte haben gemein, dass sie die darzustellenden Daten strukturiert im Hauptspeicher anordnen , für den Rendering-Prozess effizient abarbeiten und an die Grafikkarte weiterleiten müssen. Um diese wiederkehrenden, komplexen Algorithmen nicht mit jedem Projekt neu entwickeln zu müssen, werden sogenannte Rendering Engines verwendet, die genau diese Aufgaben übernehmen.<br />In dieser Diplomarbeit werden die Konzepte und Designentscheidungen beschrieben, die der speziell für diese Arbeit entwickelten Rendering Engine zugrunde liegen. Diese Arbeit befasst sich detailliert mit der Schnittstelle zur Grafikkarte, einem neuartigen effect framework und den implementierten Graphenstrukturen um die Daten effizient zu traversieren.