AMD : une technologie de ray tracing divise par 47 la mémoire BVH et anime 500 M de triangles à 60 FPS sur RX 9070 XT

AMD dévoile une innovation majeure pour le ray tracing. Grâce à une technique reposant sur des cages tétraédriques, le fabricant parvient à tracer des centaines de millions de triangles animés en temps réel, avec une consommation mémoire et un coût de calcul radicalement réduits. Cette percée pourrait rendre les environnements complexes bien plus accessibles.

Une technique qui contourne la lourdeur des BVH

AMD a présenté une avancée de recherche graphique particulièrement impressionnante qui pourrait réduire considérablement les coûts mémoire et de calcul liés au ray tracing d’environnements animés complexes. Sa technique dite des cages tétraédriques permet le ray tracing en temps réel sur des centaines de millions de triangles animés indépendamment, sans le surcoût colossal habituel des structures d’accélération, connues sous le nom de Bounding Volume Hierarchy ou BVH.

Dans un nouvel article GPUOpen publié le 17 septembre, le chercheur AMD Holger Gruen a illustré cette méthode avec une scène de terrain à grande échelle contenant environ 25 000 plantes animées séparément. Avec leur niveau de détail maximal, ces plantes représentent près de 2,8 milliards de triangles. Après sélection du LOD, ce sont environ 500 millions de triangles animés qui sont traités par ray tracing par image, via des rayons primaires et d’ombre, le tout tournant à plus de 60 FPS en 1080p sur une Radeon RX 9070 XT.

La véritable révolution réside toutefois dans l’empreinte mémoire drastiquement réduite et la baisse du coût de mise à jour des structures d’accélération.

Les implémentations classiques du ray tracing obligent les objets animés indépendamment à maintenir et mettre à jour leurs propres BVH, des structures utilisées pour déterminer efficacement quelle géométrie un rayon peut rencontrer. Avec la complexité des scènes, la mise à jour de ces structures peut devenir extrêmement coûteuse.

La méthode d’AMD consiste plutôt à enfermer une géométrie dense dans des cages tétraédriques déformables relativement simples. Au lieu de mettre à jour chaque vertex individuel et sa structure d’accélération associée, la technique anime la cage environnante tout en gardant la géométrie dense d’origine et sa BVH statiques et réutilisables. Les rayons sont transformés dans le référentiel original de la géométrie avant les tests d’intersection.

Les résultats sont parlants :

Cela se traduit par une consommation mémoire des structures d’accélération environ 47 fois moindre et une réduction de plus de 90 fois du temps de mise à jour des BVH par rapport à l’approche conventionnelle. Ces améliorations ciblent deux goulets d’étranglement majeurs qui empêchent souvent le ray tracing efficace d’environnements animés très denses.

Il existe néanmoins des compromis. Les cages tétraédriques sacrifient le contrôle précis de l’animation de chaque vertex, les rendant particulièrement adaptées au feuillage dense, aux herbes, aux foules ou aux personnages éloignés, plutôt qu’aux animations exigeant une déformation précise ou un changement de topologie de maillage.

La recherche sous-jacente, détaillée dans le papier d’AMD intitulé Ray Tracing Massive Amounts of Animated Geometry, a reçu le troisième prix Wolfgang Straßer Best Paper Award lors de la conférence High-Performance Graphics 2026. AMD développe également des exemplaires DirectX Raytracing (DXR) et une bibliothèque C++ pour aider les développeurs à intégrer cette technique dans leurs pipelines de rendu.

Bien qu’il s’agisse encore d’une démonstration de recherche et non d’une fonctionnalité déployée dans les jeux actuels, elle ouvre une voie prometteuse vers des environnements entièrement animés et complexes, sans nécessiter de GPU doté de quantités énormes de VRAM.