A AMD apresentou uma técnica de pesquisa que reduz de forma drástica o uso de memória e o custo de processamento do ray tracing em cenários complexos com objetos animados.
O método usa estruturas tetraédricas ao redor dos modelos e consegue trabalhar com centenas de milhões de triângulos animados em tempo real sem depender de estruturas BVH gigantes.
Em um artigo publicado no GPUOpen em 17 de setembro, Holger Gruen, AMD Fellow, mostrou o sistema em um cenário com cerca de 25 mil plantas animadas de forma independente.
No nível máximo de detalhes, conhecido como LOD, toda essa vegetação soma cerca de 2,8 bilhões de triângulos.
Depois da seleção de LOD, cerca de 500 milhões de triângulos animados são processados por quadro com raios primários e de sombra. O teste passou de 60 FPS em 1080p usando uma Radeon RX 9070 XT.
AMD corta uso de memória das estruturas BVH
A maior diferença está na quantidade de memória necessária e no tempo gasto para atualizar as estruturas de aceleração usadas pelo ray tracing.
Em métodos tradicionais, cada objeto animado precisa manter e atualizar sua própria Bounding Volume Hierarchy, ou BVH.
Essa estrutura ajuda a GPU a descobrir quais partes da geometria podem ser atingidas por cada raio calculado. Quanto mais objetos e detalhes existem na cena, maior fica o custo dessas atualizações.
A técnica da AMD segue outro caminho. A geometria detalhada fica dentro de estruturas tetraédricas deformáveis bem mais simples.
Em vez de atualizar cada vértice e sua respectiva estrutura de aceleração, o sistema anima apenas a estrutura externa.
A geometria original e sua BVH continuam estáticas e podem ser reutilizadas. Antes do teste de interseção, os raios são convertidos para o espaço de referência original do modelo.
Os números usados pela AMD mostram a diferença:
| Métrica | BLAS tradicional com triângulos densos | Estruturas tetraédricas |
|---|---|---|
| Uso de memória da BVH | Até 80 GB | Cerca de 1,7 GB |
| Tempo de atualização da BVH por quadro | Mais de 300 ms | Cerca de 3,3 ms |
| Triângulos animados após a seleção de LOD | Cerca de 500 milhões | Cerca de 500 milhões |
| Os dados fazem parte da demonstração da AMD com vegetação animada de forma independente na Radeon RX 9070 XT. Fonte: AMD GPUOpen. | ||
Na comparação apresentada, o consumo de memória das estruturas de aceleração cai em cerca de 47 vezes. O tempo necessário para atualizar a BVH também fica mais de 90 vezes menor em relação ao método tradicional.
Esses dois pontos estão entre os principais limites para o uso de ray tracing em cenários densos com grande quantidade de objetos animados.
Técnica tem limitações para animações mais precisas
O método também traz algumas restrições. As estruturas tetraédricas reduzem o controle individual sobre cada vértice durante a animação. Por isso, a técnica funciona melhor em vegetação densa, grama, multidões e personagens vistos de longe.
Animações que dependem de deformações muito precisas ou de mudanças na própria estrutura da malha podem não se encaixar tão bem nesse sistema.
AMD prepara exemplos para DirectX Raytracing
A pesquisa aparece no estudo Ray Tracing Massive Amounts of Animated Geometry. O trabalho ficou em terceiro lugar no prêmio Wolfgang Straßer Best Paper Award durante a High-Performance Graphics 2026.
A AMD também trabalha em exemplos para DirectX Raytracing, o DXR, além de uma biblioteca C++ formada apenas por arquivos de cabeçalho.
A ideia é facilitar a integração da técnica aos sistemas de renderização usados por desenvolvedores. Por enquanto, o projeto continua restrito a uma demonstração de pesquisa e ainda não faz parte de jogos disponíveis no mercado.
Mesmo assim, os testes mostram um caminho para criar cenários animados com muito mais geometria sem depender de placas de vídeo com dezenas de gigabytes de VRAM.
