AMD представила тетраэдральные каркасы: 47‑кратное сокращение памяти при трассировке лучей

• AMD демонстрирует технологию Tetrahedral cages для ray tracing.
• Сокращение видеопамяти с 80 ГБ до 1,7 ГБ.
• Время обновления BVH уменьшилось с 300 мс до 3,3 мс.
• Метод подходит для растительности, толпы, но не для детальной анимации.

В рамках демонстрации новых возможностей графической подсистемы AMD представила метод тетраэдральных каркасов (Tetrahedral cages). Технология предназначена для снижения нагрузки на видеопамять и ускорения обновления структур ускорения лучевой трассировки (BVH) в сценах с большим количеством анимированной растительности.

Тестовый стенд и результаты

Для проверки подхода AMD использовала сцену, содержащую около 25 тысяч анимируемых растений, суммарно включающих до 2,8 млрд треугольников. После выбора уровня детализации (LOD) в каждом кадре трассировалось примерно 500 млн треугольников, включая первичные и теневые лучи. На видеокарте Radeon RX 9070 XT сцена воспроизводилась со скоростью более 60 кадров в секунду при разрешении 1920 × 1080 пкс.

Главным достижением AMD стал существенный экономический эффект. В традиционном подходе каждый анимируемый объект требует собственного набора изменяющихся вершин и отдельной BVH‑структуры, что в данном случае потребовало бы до 80 ГБ видеопамяти и более 300 мс на обновление структуры за кадр. При использовании тетраэдральных каркасов объём памяти под BVH сократился до примерно 1,7 ГБ, а время обновления — до 3,3 мс. Это соответствует 47‑кратному уменьшению потребления памяти и более чем 90‑кратному ускорению обновления.

Как работает технология

Суть метода заключается в том, что детализированная геометрия помещается в более простой деформируемый тетраэдральный каркас. Сам каркас меняется в процессе анимации, тогда как геометрия и её BVH остаются статичными. При пересечении лучей с оригинальной моделью они сначала преобразуются в координатную систему каркаса, после чего проверка происходит уже в статическом пространстве. Таким образом, вычислительная стоимость анимации определяется сложностью каркаса, а не количеством вложенных треугольников.

Технология особенно эффективна для объектов, где важна массовая анимация, но не требуется точная деформация отдельных вершин. Это делает её подходящей для густой листвы, травы, больших толп и удалённых персонажей.

Ограничения и перспективы

Метод имеет и ограничения. Точная работа с отдельными вершинами невозможна, поэтому он не подходит для детализированной анимации лиц, мелких объектов или сцен, где требуется изменение топологии сетки. Для таких задач традиционные BVH‑структуры остаются единственным решением.

Исследование, лежащее в основе технологии, получило третий приз и награду Wolfgang Straßer Best Paper Award на конференции High‑Performance Graphics 2026. AMD планирует интегрировать решение в DirectX Raytracing (DXR) и уже выпустила header‑only библиотеку на C++, что упростит её внедрение в существующие движки.

Таким образом, тетраэдральные каркасы открывают путь к более экономичной и быстрой трассировке лучей в сценариях с огромным количеством анимированных объектов, что может существенно расширить возможности реального времени в играх и визуализации.

Источник: 3DNews