Visibility in a real-world cross-platform game engine

Abstract

Aufgrund der immer besseren Hardwarefähigkeiten und steigenden Kundenerwartung, die jede neue Spielkonsolen-Generation mit sich bringt, spielen effiziente Sichtbarkeitsalgorithmen eine immer größere Rolle in der Entwicklung einer modernen Rendering Engine. Obwohl die in die Konsolen integrierten Gra kkarten mit jeder Generation besser werden, streben Spiele- Entwickler immer danach, mehr Performance und bessere Qualittät aus der Hardware herauszuholen. Deshalb ist es absolut notwendig, leistungsfähige Sichtbarkeitsalgorithmen zu verwenden, die es erlauben, noch komplexere Szenen bei gleichbleibender, gleichmäßiger Bildwiederholrate zu rendern.<br />Diese Diplomarbeit erforscht, ob die derzeit gängigsten und modernsten Sichtbarkeitsalgorithmen auch auf Spielkonsolen verwendet werden können, und beschreibt dabei die dafür nötigen Abstraktionen in Bezug auf die Entwicklung einer Multi-Plattform Rendering Engine.<br />Demzufolge konzentriert sich der erste Teil dieser Diplomarbeit auf das Design und die Implementierung einer Rendering Engine für bedeutende "Current-Gen"-Plattformen, wie Microsoft Windows, die Microsoft XBox360, Sony's PlayStation 3 und die Nintendo Wii, und behandelt die erheblichen Unterschiede in der Architektur dieser Plattformen. Darüber hinaus werden Lösungen zu Design-Problemen untersucht, sowohl in Bezug auf die unterschiedlichen Leistungsmerkmale, als auch in Bezug auf die verwendeten Praktiken der Software-Entwicklung. Abschliessend werden Grundvoraussetzungen und Bausteine für die Implementierung von Sichtbarkeitsalgorithmen entwickelt.<br />Der zweite Teil der Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung und Integration von Sichtbarkeitsalgorithmen in die zuvor genannte Engine, aufbauend auf den Komponenten des ersten Teils. Die dabei verwendeten Sichtbarkeitsalgorithmen werden erweitert und speziell auf die Hardware der Konsolen zugeschnitten, sodass ein größtmöglicher Performancegewinn erzielt werden kann. Den Abschluss dieser Diplomarbeit bilden die erzielten Resultate, sowie Vorschläge zur Erweiterung und künftigen Weiterentwicklung derzeitiger, hochmoderner Sichtbarkeitsalgorithmen.