Совершив революцию в центральных процессорах, пожилая киберхищница Лиза Су напала на видеокарты.
Хорошие новости. Инженеры компании AMD представили умную и без обиняков революционную технологию рендеринга под названием Tetrahedral Cages, что можно перевести как «тетраэдрические каркасы». Разработка призвана решить одну из самых острых проблем современного трассирования лучей – колоссальное потребление видеопамяти при анимации сложной и плотной геометрии.
Как известно, в стандартном пайплайне рейтрейсинга каждый подвижный объект заставляет графический процессор ежесекундно пересчитывать структуры BVH. Когда в кадре колышется густой лес или движется толпа, объем служебных данных мгновенно переполняет буфер VRAM. Геймерам тяжело, разработчикам еще хуже, в плюсе только производители видеокарт.
Вместо тяжелого обновления миллионов вершин метод AMD решила поместить детализированную геометрию внутрь простой деформируемой оболочки из тетраэдров. Сами модели и их внутренние структуры остаются статичными, а анимируется только внешняя клетка-каркас, куда направляются лучи для мгновенного пересчета пересечений.
Результаты тестов впечатляют. На демонстрации инженеры запустили сцену с 25 тысячами независимо колышущихся растений, содержащих в сумме около 500 миллионов анимированных полигонов. Настоящий кошмар для художников, но интересная задача для математиков.
Классический подход потребовал бы свыше 80 гигабайт видеопамяти только под структуры лучей, заставляя видеокарту тратить больше 300 миллисекунд на кадр. Метод тетраэдрических каркасов сократил аппетиты памяти в 47 раз – с кошмарных 80 до скромных 1,7 гигабайта, а обновление и скорость расчета геометрии сцены ускорилось в 90 раз. Как итог, кадр собирался за 3,3 вместо 300 мс, что позволило сцене выдать свыше 60 кадров в секунду в разрешении 1080p на Radeon RX 9070 XT.
Специалисты в области отмечают, что метод идеально подходит для рендеринга густой растительности, травы, колышущихся крон деревьев и фоновых массовщиков, где не требуется точечная деформация каждой отдельной вершины лица. В перспективе алгоритм позволит внедрять живое и реагирующее на ветер окружение в масштабные игры без необходимости наличия у игроков флагманских видеокарт.
А зачем эта технология производителям видеокарт, если ее внедрение приведет к переориентации на среднебюджетный сегмент? Прямо сейчас блистательная Лиза Су продвигает идею, что процессоры и видеокарты должны работать как единое целое. Новые алгоритмы как раз помогают распределять задачи так, чтобы память новых устройств не забивалась всяким мусором.
Цель таких технологий – дать крутую графику владельцам слабых и средних видеокарт, а разработчикам видеоигр – пространство для движения внутри застоявшихся технологий.
