Eine Ray-Tracing Hardware-Architektur für realistische Bildsynthese und Beleuchtungsberechnung in Echtzeit

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...Ziel dieses Antrags ist es, einen Prototyp eines solchen Ray-Uacing-Chips auf Basis von FPGA-Technologie zu erstellen und darüber hinaus die Grundlagen für eine hoch-integrierte ASIC-Implementierung zu legen. Erste Vorarbeiten wurden bereits letztes Jahr mit dem Entwurf und der Publikation des Kerns einer Hardware-Architektur gelegt. Im Rahmen dieses Projekts soll diese bestehende Architektur für FPGAs angepasst werden, zu einer vollständigen Architektur ausgebaut werden (inklusive programmierbarem Shading, dynamischen Szenen, Shared-Memory- Support und der notwendigen Software-Infrastruktur) sowie in einem FPGA komplett umgesetzt und evaluiert werden. Darüber hinaus sind Arbeiten zur Entwicklung einer ASIC-Version dieser Architektur vorgesehen. Das Projekt wird im Rahmen eines DFG-Paketantrags zusammen mit anderen FPGA-Graphik-Projekten der Universitäten Bonn und Tübingen durchgeführt. Durch diese Zusammenarbeit ergeben sich zum einen wichtige Synergieeffekte für das Projekt, zum anderen soll damit auch die fast zum Erliegen gekommene Forschung im Bereich Graphik-Hardware in Deutschland wiederbelebt werden. Mit leistungsfähigen FPGAs steht heute eine Infrastruktur für Hardware-Forschung zur Verfügung, die kompakt und kostengünstig ist, auch von kleinen Gruppen erfolgreich betrieben werden kann und mit einer entsprechenden Infrastruktur fast schon wie Software entwickelt werden kann. Wesentlicher Bestandteil der gemeinsamen Forschungsarbeiten ist deshalb gerade auch die Entwicklung und Bereitstellung der Infrastruktur und des Know-Hows, damit auch andere Gruppen in Deutschland in diese Art der Hardware-Forschung einsteigen können. Das Paketprojekt zeigt an verschiedenen Beispielen, wie durch die hohe Leistungsfähigkeit von heutigen FPGAs neue Hardware-Entwicklungen zu hochinteressanten und direkt verwertbaren Neuentwicklungen führen können. ..."