AMD ลดการใช้หน่วยความจำเรย์เทรซิงของฉากพืชพรรณลง 98% ด้วยเทตระฮีดรัลเคจ

AMD เปิดเผยงานวิจัยด้านกราฟิกที่ช่วยลดภาระการเรนเดอร์ฉากพืชพรรณหนาแน่นด้วยเรย์เทรซิงได้อย่างมาก โดยเฉพาะการใช้โครงสร้างที่เรียกว่า “tetrahedral cages” เพื่อห่อหุ้มและแทนการคำนวณรูปทรงของใบไม้ กิ่งไม้ และพืชจำนวนมากในฉากขนาดใหญ่ แนวคิดนี้มุ่งลดการประมวลผลของข้อมูลเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งปกติจะกินทรัพยากร GPU สูงมาก

ในตัวอย่างที่บริษัทนำเสนอ ฉากที่มีพืชแยกอิสระราว 25,000 ต้น และประกอบด้วยสามเหลี่ยมจำนวนมหาศาล อาจใช้หน่วยความจำ GPU สูงถึง 80 GB และทำให้การตรวจสอบการชนของรังสีกับโครงสร้างเรขาคณิตอย่าง BVH ใช้เวลาราว 300 มิลลิวินาทีต่อเฟรม ซึ่งช้าเกินไปสำหรับการเล่นเกมแบบลื่นไหล แต่เมื่อใช้ tetrahedral cage ทีมวิจัยระบุว่าสามารถลดการใช้หน่วยความจำ BVH ลงเหลือประมาณ 1.7 GB และลดเวลาปรับปรุง BVH ต่อเฟรมเหลือราว 3.3 มิลลิวินาที

หลักการทำงานคือให้โครง “กรง” ที่เรียบง่ายกว่าเป็นตัวรับการเปลี่ยนรูปแทนเมชละเอียดทั้งหมด เมื่อฉากมีการเคลื่อนไหวหรือสั่นไหว รังสีจะถูกแปลงไปตรวจสอบกับกรอบอ้างอิงที่นิ่งกว่า ก่อนกลับไปชนกับชุดสามเหลี่ยมจริง วิธีนี้ทำให้ต้นทุนของการแอนิเมชันขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของกรงมากกว่าจำนวนสามเหลี่ยมของวัตถุทั้งหมด จึงเหมาะกับฉากที่มีพืชพรรณจำนวนมากและไม่ได้ต้องการควบคุมการขยับของใบไม้หรือกิ่งแต่ละจุดอย่างละเอียด

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในขั้นงานวิจัย ไม่ใช่ฟีเจอร์ที่พร้อมใช้งานในเกมเชิงพาณิชย์ในทันที AMD ระบุว่าจุดแลกคือความยืดหยุ่นในการควบคุมการเคลื่อนไหวระดับจุดย่อยจะลดลง ซึ่งไม่ใช่ปัญหาสำหรับฉากป่าไม้หรือสนามหญ้าขนาดใหญ่ แต่จะไม่เหมาะกับวัตถุที่ต้องการบุคลิกหรือแอนิเมชันเฉพาะตัวสูง

แม้จะยังเป็นต้นแบบ แต่ AMD บอกว่ากำลังพัฒนาต่อเป็นตัวอย่าง DXR และไลบรารี C++ แบบ header-only สำหรับสร้าง tetrahedral cages คุณภาพสูงกับวัตถุหลายประเภท ทั้งแบบ skinned, keyframe animated และ static ขณะที่งานวิจัยฉบับเต็มก็เผยแพร่แบบเปิดให้เข้าถึงได้แล้ว สะท้อนว่าบริษัทกำลังมองหาวิธีลดต้นทุนเรย์เทรซิงในฉากที่มีเรขาคณิตหนาแน่นมาก ซึ่งเป็นหนึ่งในคอขวดสำคัญของกราฟิกยุคใหม่