Исследовательское подразделение AMD продемонстрировало новый метод оптимизации трассировки лучей, позволяющий обрабатывать колоссальные объемы индивидуально анимированной геометрии. В рамках демонстрации видеокарта Radeon RX 9070 XT смогла отрендерить около 585 млн индивидуально деформируемых треугольников с включенной трассировкой лучей на частоте 60 кадров в секунду в разрешении 1080p.
Главной проблемой рейтрейсинга при работе со сложными движущимися объектами остается необходимость постоянного перерасчета структур ускорения. При деформации трехмерной сетки трассировка требует непрерывного обновления данных в памяти, что сильно нагружает графический чип в сценах с густой растительностью, травой или толпами персонажей.
Для решения этой проблемы специалисты AMD предложили оборачивать исходную высокополигональную модель в упрощенный каркас из тетраэдров. Сама детализированная геометрия еще на этапе подготовки разбивается на фрагменты и упаковывается в статичные структуры ускорения, которые остаются неизменными во время работы приложения.
В процессе анимации графический процессор деформирует исключительно базовую тетраэдральную сетку. Если выпущенный луч пересекает деформированный тетраэдр, система пересчитывает его координаты обратно в исходное неискаженное пространство и проверяет столкновение со статичной высокополигональной моделью.
Такой подход позволяет существенно снизить нагрузку на видеопамять и вычислительные блоки, а также повторно использовать элементы статичной геометрии для разного вида анимаций. В качестве примера исследователи показали работу алгоритма на деревьях, траве и небольших трехмерных объектах.
Повышение производительности достигается за счет неизбежного компромисса в точности картинки, так как движение исходной геометрии передается лишь приблизительно. Чем проще используемый тетраэдральный каркас, тем меньше ресурсов расходуется на просчеты, но тем менее точной становится деформация объекта.
Из-за этого ограничения технология не подходит для передачи мелких детализированных движений или объектов со сменяемой топологией. Разработчики из AMD видят применение алгоритма в просчете колышущейся на ветру растительности, дальних планов или динамических уровней детализации.
Опубликованный алгоритм пока является исследовательским проектом и не заявлен к выходу в составе драйверов или конкретных игровых релизов. Направление активного поиска оптимизаций геометрии развивает и компания Nvidia, работающая над собственной технологией RTX Mega Geometry.
