به عنوان کسی که زمان زیادی از کودکیاش را صرف صحبت کردن با درختان کرده است، معتقدم که جنگلداری در بازیهای ویدئویی نیازی ندارد بهتر از جنگلهای شمال غربی اقیانوس آرام در بازی آلن ویک ۲ (Alan Wake 2) به نظر برسد. با این حال، این موضوع مانع از نوآوری شرکت ایامدی (AMD) نشده است؛ محققان این شرکت میگویند با بهرهگیری از «قفسهای چهاروجهی» (tetrahedral cages) برای کمک به رندر کردن یک صحنه وسیع از فضای سبز، موفق شدهاند مصرف بالقوه حافظه رهگیری پرتو (ray tracing) را تا ۹۸ درصد کاهش دهند.
به طور معمول، یک صحنه حاوی حدود ۲۵,۰۰۰ گیاه مستقل متحرک که از صدها هزار مثلث ساخته شدهاند، میتواند ۸۰ گیگابایت از حافظه پردازنده گرافیکی (GPU) را ببلعد. نه تنها این، بلکه یک پردازنده گرافیکی رادئون آر ایکس ۹۰۷۰ ایکس تی (Radeon RX 9070 XT) به ۳۰۰ میلیثانیه زمان در هر فریم نیاز دارد تا بررسی کند کدام سطوح درون یک صحنه با یک پرتو تلاقی دارند (ساختار دادهای که این اطلاعات را سازماندهی میکند، هرم حجم محدودکننده یا BVH نامیده میشود). به طور خلاصه، استفاده از فناوری سنتی برای رندر کردن چنین صحنه متراکمی کند و همراه با لگ خواهد بود.
هولگر گروئن (Holger Gruen)، از اعضای برنامه پیشرفته گرافیک ایامدی (AMD)، اخیراً در پایگاه جیپییو اوپن (GPUOpen) به اشتراک گذاشته است که نسخههای نمایشی قفسهای چهاروجهی این تیم در مقایسه، تنها از «۱.۷ گیگابایت حافظه BVH و تقریباً ۳.۳ میلیثانیه برای تمام بهروزرسانیهای BVH در هر فریم» استفاده میکنند. لمس کردن چمن؟ نه وقتی که درختانی مثل اینها داریم.
به هر حال، اجازه دهید نحوه کار این فناوری را تجزیه و تحلیل کنم: یک قفس چهاروجهی اساساً مش متراکم تمام آن مواد گیاهی را احاطه میکند. به جای اینکه برگهای چندضلعی زیادی در نسیم شبیهسازیشده تکان بخورند، فقط قفس سادهشده تغییر شکل میدهد. بنابراین، به جای نگاه کردن مستقیم به راسهای متعدد و لرزان یک درخت مجازی، پرتوها در عوض در امتداد ساختار سطح سادهشده قفس چهاروجهی اطراف آن رهگیری میشوند.
به خطر سادهسازی بیش از حد، من فکر میکنم این فناوری کمی شبیه به مدلهای سه بعدی یا حکاکیهای لیزری است که گاهی اوقات درون مکعبهای کریستالی میبینید - اما شاید این فقط نظر من باشد.
گروئن (Gruen) توضیح میدهد: «چگالی هندسی یک شیء متحرک و ساختارهای BVH آن ثابت و قابل استفاده مجدد باقی میمانند. در طول زمان اجرا، فقط قفس تغییر شکل میدهد. پرتوها قبل از تلاقی با مجموعه متراکم مثلثها، به یک چارچوب مرجع ثابت تبدیل میشوند.» او میافزاید: «این بدان معناست که هزینه انیمیشن فقط با پیچیدگی قفس مقیاس میشود، نه با تعداد مثلثها. این امر به قیمت از دست رفتن کنترل انیمیشن روی هر راس تمام میشود، اما این موضوع برای بسیاری از انیمیشنها مشکلی ایجاد نمیکند.»
به عبارت دیگر، برای صحنهای که تمرکز کمتر روی برگهای سرسبز یک گیاه منفرد و بیشتر روی مزرعهای از شاخ و برگ است، توسعهدهندگان احتمالاً دلشان برای توانایی تنظیم دقیق انیمیشنهای فردی تنگ نخواهد شد. اما برای درختان سه بعدی دارای شخصیت، قفسهای چهاروجهی چندان مفید نخواهند بود.
همچنین مهم است بدانید که این فناوری هنوز یک نمایش تحقیقاتی است، نه یک ویژگی کامل که به زودی در یک بازی نزدیک شما عرضه شود. با این حال، این تیم از همین حالا «به سختی در حال کار» روی ساخت «نمونههای دیاکسآر (DXR) و یک کتابخانه C++ هدر-فقط است که امکان ساخت قفسهای چهاروجهی باکیفیت را برای اشیاء پوستهدار، اشیاء متحرک با فریم کلیدی و اشیاء ثابت فراهم میکند.» شما همچنین میتوانید اطلاعات بیشتر درباره تحقیقات این تیم را در مقاله با دسترسی آزاد «رهگیری پرتو حجم عظیمی از هندسه متحرک» مطالعه کنید.
منبع: pcgamer.com