Forscher von AMD haben sich mit einem recht interessanten Thema beschäftigt, das insgesamt dazu beitragen könnte, verschiedene Objekte in einem Spiel mit deutlich geringerem VRAM-Bedarf zu erstellen, und zwar in Echtzeit und mit nur wenigen KB VRAM anstelle von mehreren GB. Im aktuellen Test wurden Bäume gerendert, um zu demonstrieren, wie groß die Verbesserung gegenüber herkömmlichen Methoden ist, und das Ausmaß der Verbesserung ist einfach erstaunlich: von 34,9 GB auf nur 51 KB VRAM.
Um die im folgenden Tutorial gezeigten Bäume zu rendern, müssten mit den klassischen Methoden der traditionellen Geometrie und des normalen Renderings 34,8 GB an Daten im VRAM gespeichert werden, was eine ziemliche Herausforderung darstellt, während mit der prozeduralen Baumerzeugung nur 51 KB an Daten benötigt werden. Dank der Verwendung von Work Graphs und Mesh Nodes benötigt die Innovation 666352 Mal weniger VRAM-Kapazität.
Die neue Methode nutzt eine Technologie, die auf prozeduraler Generierung basiert und die Verwendung eines 3D-Geometrieformats überflüssig macht. Die GPU verwendet Arbeitsgraphen und Netzknoten, um die dreidimensionalen Bäume innerhalb der Szene in Echtzeit zu erzeugen, je nach dem für das aktuelle Bild erforderlichen Detailgrad (LOD). Bei herkömmlichen Methoden müsste die gegebene Geometrie oder das Polygonformat im VRAM der Grafikkarte gespeichert werden, was mehrere GB Speicherkapazität erfordern würde, wie wir im obigen Vergleich gesehen haben. Im Vergleich dazu benötigen prozedural generierte Bäume nur den wichtigen Datensatz, den die GPU benötigt, um die erforderlichen Bäume für die Bühne zu erstellen, d. h. nur ein paar Kilobytes an Codespeicher.
Ein weiterer großer Vorteil der neuen Technik besteht darin, dass die GPU durch die Verwendung von Work Graphs Aufgaben im Wesentlichen an sich selbst delegieren kann, wodurch die Rendering-Effizienz in Bereichen, in denen bisher der Prozessor die Arbeit erledigte, erheblich verbessert wird - die hohe parallele Verarbeitungsleistung der GPU ist der Schlüssel dazu. Mit Work Graphs können komplette 3D-Engines fast vollständig auf dem Grafikprozessor laufen, wenn der Prozess richtig eingesetzt wird. Mesh Nodes ist im Wesentlichen eine Erweiterung von Work Graphs, die es der GPU ermöglicht, Zeichnungsaufrufe an sich selbst zu senden, was wiederum dazu beiträgt, Aufgaben, die bei klassischen Rendering-Methoden von der CPU erledigt wurden, auf die GPU zu verlagern, wo die hohe parallele Rechenleistung die Ausführung von Aufgaben effizienter und schneller machen kann.
Das Beispiel im obigen Video ist eigentlich nur ein kleiner Teil dessen, was mit dem neuen Paradigma erreicht werden kann. Neben Bäumen können auch viele andere Objekte auf diese Weise gerendert und generiert werden, und in nicht allzu ferner Zukunft werden auch Texturen erstellt werden. Solche Technologien können auch durch andere Methoden ergänzt werden, wie z. B. die Vorteile der generativen KI, die den Entwicklern eine neue Ebene von Möglichkeiten eröffnen wird.
Nvidia arbeitet beispielsweise an der neuronalen Texturkomprimierung, die es ermöglicht, Texturen auf kleinerem Raum im VRAM zu speichern. Dies könnte ein guter Weg sein, um das gleiche Ziel zu erreichen, an dem die Ingenieure von AMD arbeiten.
Es ist noch nicht bekannt, wann diese Innovationen in verschiedenen Anwendungen und Spielen zum Einsatz kommen werden, aber hoffentlich wird dieses Detail in nicht allzu ferner Zukunft behandelt.