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Wizard : les PowerVR font du Ray Tracing

En 2009, Caustic Graphics présentait une carte dédiée au lancer de rayons (une méthode de rendu connue aussi sous son nom anglais, le Ray Tracing). En 2010, Imagination Technologies achetait la société, et en 2013, les premières cartes dédiées sortaient. Mais Imagination Technologies a voulu aller plus loin, et vient de présenter les PowerVR Wizard, des GPU pour les appareils mobiles capables de faire du lancer de rayons.

Des GPU avec une unité RTU

L’idée est simple : accoler un composant dédié (le RTU, Ray Tracing Unit) à un GPU classique de la famille Rogue. Le GR6500 est ainsi l’équivalent du GX6450, un GPU de sixième génération chez PowerVR, mais avec une unité dédiée. La puce, à 600 MHz, est capable de lancer 300 millions de rayons par seconde, ce qui est élevé. Imagination indique que les implémentations concurrentes, qui utilisent les unités du GPU, sont 100x plus lentes. Point intéressant, la société parle de 100 millions de triangles/s avec son GPU, une valeur qui s’approche des performances des cartes dédiées, annoncées comme capables d’atteindre 120 millions de triangles/s.

Pour utiliser le Ray Tracing, il faudra passer par OpenRL, une API dédiée (elle est supportée par Unity 5). Actuellement, les exemples utilisent un rendu hybride : les GPU ne sont pas encore assez rapides pour rendre une scène entièrement avec du lancer de rayons. L’exemple d’Imagination consiste à rendre une scène avec un rendu classique, à base de polygones, et ensuite d’effectuer du lancer de rayons sur certaines parties de l’image, pour obtenir des textures qui réagissent à la lumière en temps réel, mieux gérer la transparence, etc. Dans ce contexte, le rendu différé utilisé par les GPU PowerVR — qui consiste à n’afficher (et ne calculer) que les zones réellement visibles est intéressant : il évitera d’effectuer du lancer de rayons sur des zones invisibles, et il permet aussi a priori de mieux gérer la transparence dans certains cas, un point faible des GPU PowerVR (au niveau des performances).

Image 1 : Wizard : les PowerVR font du Ray TracingSans Ray Tracing

Image 2 : Wizard : les PowerVR font du Ray TracingAvec rendu hybride

Maintenant, il va falloir attendre que des constructeurs intègrent les GPU dans leurs appareils et que les développeurs utilisent les fonctions de lancer de rayons. Actuellement, les GPU PowerVR sont utilisés essentiellement par Apple dans ses puces Ax (l’A7 intègre un GPU Rogue), Samsung (dans certains de ses SoC) et Mediatek (dans certains de ses SoC). Attention aussi à un point : Imagination Technologies donne souvent des chiffres assez optimistes pour les fréquences de ses GPU, dans la pratique, on se retrouve fréquemment avec des implémentations nettement moins rapides dans nos appareils (le G6430 intégré dans les SoC Apple est par exemple cadencé à 450 MHz environ).