AMD全新光线追踪技术：BVH内存占用从80GB骤降至仅1.7GB

在发布于AMD GPUOpen技术博客的一篇文章中，AMD院士Holger Gruen通过一个包含约25,000株独立动态植被的大规模地形场景演示了该技术。在最高细节层次（LOD）下，这些植物对应约28亿个三角形。经过细节等级筛选后，每帧通过初级光线（primary rays）和阴影光线（shadow rays）进行光线追踪的动态三角形数量约为5亿个，而在搭载Radeon RX 9070 XT显卡的系统上，该场景在1080p分辨率下的运行帧率超过了60 FPS。

不过，这项技术真正的突破在于内存占用与加速结构更新成本大幅降低。

传统光线追踪方案中，所有带动画的独立物体都需要维护并更新各自的包围体层次结构（BVH）。BVH是一种用于高效判定光线可能与哪些几何体相交的加速结构。随着场景复杂度的提升，更新这些结构的成本会高到难以承受。

而AMD的方案是把高密度几何体封装在相对简单、可形变的四面体笼内部。该技术不需要更新每一个顶点及其对应的加速结构，只对外层的包围笼做动画；原始的高密度几何体和它的BVH保持静态且可复用的状态。在进行相交测试之前，光线会被逆向变换回该几何体原本的参考坐标系中。

效果一目了然：

这意味着与传统方案相比，加速结构的显存占用减少了约47倍，BVH的更新时间缩减超过90倍。至关重要的是，这些改进直击两大核心瓶颈，而这两个瓶颈正是此前阻碍高密度动态环境进行高效光线追踪的主要症结。

不过，该技术也存在一定的权衡取舍。四面体网格笼牺牲了对单个顶点动画的细粒度精细控制，因此它特别适合用于茂密的植被、草地、人群以及远景角色，而不适用于需要精确形变或涉及网格拓扑结构变化的复杂动画。

AMD在其技术论文中详细阐述的这项基础研究，斩获了2026高性能图形大会Wolfgang Straßer最佳论文奖第三名。AMD同时正在开发DirectX光线追踪（DXR）示例工程以及仅头文件C++库，帮助开发者将该技术集成到自身渲染管线中。

尽管该技术目前仍属于研究演示成果，尚未正式落地到已发售游戏中，但它开辟出一条前景可观的技术路线：可以构建几何复杂度更高、全部支持动画效果的游戏场景，且无需配备显存容量超大的显卡。