AMD พัฒนา Ray Tracing แบบใหม่ ลด BVH จาก 80GB เหลือ 1.7GB พร้อมรัน 500 ล้าน Triangles ที่ 60+ FPS

AMD เปิดเผยงานวิจัยด้าน Ray Tracing ที่เรียกว่า Tetrahedral Cages ซึ่งออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการใช้หน่วยความจำและต้นทุนการอัปเดต BVH สำหรับฉากที่มี Geometry จำนวนมากและมีการเคลื่อนไหวอย่างอิสระ

ในการสาธิต AMD ใช้ฉากที่ประกอบด้วยพืชประมาณ 25,000 ต้น ซึ่งในระดับรายละเอียดสูงสุดมี Geometry รวมประมาณ 2.8 พันล้าน Triangles หลังจากเลือก LOD แล้ว เหลือประมาณ 500 ล้าน Animated Triangles ที่ถูก Ray Tracing ต่อเฟรม

การทดสอบบน Radeon RX 9070 XT สามารถประมวลผลฉากดังกล่าวได้มากกว่า 60 FPS ที่ความละเอียด 1080p

หัวใจสำคัญของเทคนิคอยู่ที่การใช้ Tetrahedral Cage ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีความซับซ้อนต่ำกว่ามาครอบ Geometry ที่มีความหนาแน่นสูง แทนที่จะต้องอัปเดต Vertex และ BVH ของ Geometry ทุกส่วน ระบบจะขยับ Cage ขณะที่ Geometry และ BVH เดิมยังคงอยู่และสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้

จากข้อมูลของ AMD วิธีดังกล่าวลดการใช้หน่วยความจำสำหรับ BVH จาก สูงสุด 80GB เหลือประมาณ 1.7GB และลดเวลาอัปเดต BVH จากมากกว่า 300 ms เหลือประมาณ 3.3 ms ต่อเฟรม ขณะที่ยังคงรองรับประมาณ 500 ล้าน Animated Triangles

คิดเป็นการลดการใช้หน่วยความจำประมาณ 47 เท่า และลดเวลาอัปเดต BVH ได้มากกว่า 90 เท่า เมื่อเทียบกับแนวทางแบบเดิม

อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้มีข้อแลกเปลี่ยน เนื่องจาก Tetrahedral Cages ให้การควบคุม Animation ระดับ Vertex ได้น้อยลง จึงเหมาะกับฉากประเภท ต้นไม้ หญ้า ฝูงชน และตัวละครระยะไกล มากกว่างานที่ต้องการการ Deform อย่างละเอียด

ปัจจุบันเทคนิคดังกล่าวยังอยู่ในระดับ Research Demonstration และยังไม่ใช่ฟีเจอร์ที่ถูกนำไปใช้งานในเกมที่วางจำหน่าย แต่ AMD กำลังพัฒนา DXR Samples และไลบรารี C++ เพื่อช่วยให้นักพัฒนาสามารถนำแนวทางนี้ไปทดลองใช้งานได้

ที่มา: AMD GPUOpen