AMD представила революционный GPU-конвейер для создания процедурных деревьев в реальном времени

Исследовательская команда AMD представила инновационный подход к созданию процедурных деревьев, который полностью выполняется на GPU, обеспечивая беспрецедентную скорость и гибкость. Технология была продемонстрирована на конференции High-Performance Graphics 2025 в Копенгагене.

Новый конвейер использует DirectX 12 Work Graphs и Mesh Nodes для построения детализированных моделей деревьев «на лету», без загрузки процессора. Художники и разработчики могут настраивать более 150 параметров, включая сезонные изменения цвета листьев, стили обрезки ветвей, сложные анимации и автоматическую регулировку уровня детализации — всё в реальном времени.

При тестировании на видеокарте AMD Radeon RX 7900 XTX система генерировала уникальные геометрии деревьев и загружала их в геометрический буфер всего за 3 миллисекунды. Конвейер автоматически регулирует уровень детализации для поддержания целевой частоты кадров, демонстрируя стабильные 120 FPS даже при высокой нагрузке.

Эффекты ветра и взаимодействия с окружающей средой обновляются плавно, а CPU задействован минимально — только для заполнения небольшого набора констант (матрицы камеры, временные метки и т.д.) перед отправкой единого Work Graph. Это устраняет необходимость в постоянном обмене данными между CPU и GPU, упрощая интеграцию в существующие игровые движки.

Самое впечатляющее — минимальное потребление памяти. Традиционные методы могут требовать десятки гигабайт, тогда как демонстрация AMD использует всего 51 КБ постоянного состояния на кадр — сокращение на 99,9999% по сравнению с обычными подходами. Для выполнения Work Graph выделяется временный буфер до 1,5 ГБ, но фактическое использование зависит от драйвера GPU.

Ключевым элементом технологии являются Work Graphs, которые могут координировать миллионы задач без взрывного роста количества вызовов. В то время как традиционные методы ExecuteIndirect не справляются с деревьями, имеющими до 268 миллионов листьев (128^4), Work Graphs обрабатывают их с лёгкостью.

Широкое внедрение технологии займёт время, поскольку текущая поддержка ограничена GPU AMD RDNA 3+ и NVIDIA серии 30 и новее. Полная интеграция в игровые движки и поддержка консолей пока находятся в разработке. В будущем исследователи планируют адаптировать этот гибкий GPU-конвейер для трассировки лучей, возможно, создавая иерархии ограничивающих объёмов прямо на GPU с использованием той же системы Work Graphs.

Источник: AMD Paper