Penta G : a game engine for real-time rendering research

Abstract

Wissenschaftliche Forschung erfordert häufig Middleware für die Implementation von Machbarkeitsdemonstrationen. In der Computergrafikforschung werden hierfür Rendering Engines hinzugezogen.<br />In der Echtzeitgrafik ist allerdings oft mehr Funktionalität nötig als es Rendering Engines bieten können, da in Echtzeit typischerweise Benutzerinteraktion erforderlich ist, oder dies sogar Teil der Forschungsthematik sein kann. Weiters existieren moderne Forschungszweige, die auch die Interaktivität mit nicht-visuellen Wahrnehmungskanälen wie etwa Audio untersuchen. Vollwertige Game Engines verfügen über diese Funktionalität, allerdings sind die meisten Game Engines nur über teure Lizenzen verfügbar, oder werden für wissenschaftliche Forschungszwecke überhaupt nicht angeboten.<br />In dieser Diplomarbeit wird der Entwurf, die Implementation sowie die Anpassung einer modernen Game Engine beschrieben, die spezifisch für die Echtzeitgrafikforschung entwickelt wurde. Diese Game Engine enthält alle nötigen Komponenten um echtzeit-interaktive Computergrafikprogramme zu entwickeln und wurde bisher schon in mehreren Forschungsprojekten verwendet wie etwa dem EU-Gametools-Projekt sowie dem EU-Crossmod-Projekt.<br />

Scientific research often necessitates the usage of middleware for proof-of-concept implementations. In computer graphics, rendering engines are a type of middleware used for such a purpose. For real-time rendering, however, rendering engines often do not provide all functionality that is required, as in real-time, a certain degree of user interactivity aside from graphics is necessary, or can be the center of research. Furthermore, some modern research also explores interactivity with non-visual perceptual channels such as audio. Full game engines provide that functionality, however most state-of-the-art game engines are only available through expensive or exclusive licenses, or are completely unavailable for scientific research.<br />This thesis presents the design, implementation and adaptation process of a state-of-the-art game engine that was tailored specifically for research purposes. This game engine includes all the necessary components to build real-time-interactive computer graphics applications and has been used in several research projects such as the EU GameTools Project and the EU Crossmod Project.