AMD muestra una técnica de ray tracing que reduce el uso de memoria BVH de 80 GB a 1,7 GB

AMD ha mostrado una técnica experimental de ray tracing capaz de reducir drásticamente el coste de gestionar geometría animada muy compleja. En una nueva demostración publicada en GPUOpen, su sistema de tetrahedral cages utiliza aproximadamente 1,7 GB de memoria para las estructuras BVH, frente a los hasta 80 GB que requeriría actualizar estructuras BLAS convencionales para la misma escena.

La diferencia también aparece en el tiempo necesario para actualizar esas estructuras. AMD mide aproximadamente 3,3 milisegundos por fotograma con las jaulas tetraédricas, frente a más de 300 ms con el enfoque convencional utilizado como referencia.

Estas cifras no significan que AMD haya encontrado una forma de reducir 47 veces el consumo general de VRAM de cualquier videojuego. La comparación afecta específicamente a la memoria de las estructuras de aceleración BVH en una demo de investigación con enormes cantidades de geometría animada. Tampoco es una nueva opción que los usuarios puedan activar actualmente desde los drivers Radeon.

25.000 plantas animadas y unos 500 millones de triángulos por fotograma

La demostración utiliza un escenario de vegetación con aproximadamente 25.000 plantas animadas de forma independiente.

En el nivel de detalle máximo, todas esas plantas representarían alrededor de 2.800 millones de triángulos. El sistema aplica diferentes niveles de detalle, por lo que la cantidad realmente trazada en cada fotograma se reduce a aproximadamente 500 millones de triángulos animados.

AMD utiliza tanto rayos primarios como rayos de sombra y afirma alcanzar más de 60 FPS a 1080p en una Radeon RX 9070 XT.

La compañía insiste, sin embargo, en que el dato más relevante de la demostración no es simplemente cuántos triángulos aparecen en pantalla. El objetivo del trabajo es resolver uno de los problemas que aparecen cuando una gran cantidad de geometría compleja necesita deformarse de manera independiente mientras también participa en ray tracing.

El problema está en actualizar las estructuras BVH

Para acelerar el ray tracing, las GPU no comprueban cada rayo contra todos los triángulos de una escena uno por uno. Utilizan estructuras de aceleración, habitualmente organizadas como Bounding Volume Hierarchies o BVH, que permiten descartar rápidamente grandes regiones de geometría.

Dentro de APIs como DirectX Raytracing también es habitual trabajar con estructuras BLAS, que representan conjuntos de geometría situados en la parte inferior de esa jerarquía.

Cuando un objeto permanece estático, su estructura puede construirse y reutilizarse. El problema se complica con objetos que se deforman.

Si miles de plantas se mueven de forma diferente por efecto del viento, por ejemplo, cambian las posiciones de sus vértices. Una implementación convencional puede necesitar almacenar y actualizar estructuras de aceleración propias para esas geometrías deformadas.

Con unos pocos personajes puede resultar manejable. Con decenas de miles de objetos muy densos, el coste de memoria y de actualización crece rápidamente.

AMD propone animar una jaula pequeña en lugar de todos los triángulos

La técnica investigada por AMD cambia el problema.

En vez de deformar directamente toda la malla de alta densidad utilizada por el ray tracing, el objeto queda encerrado dentro de una jaula formada por tetraedros mucho más sencilla.

Durante una fase previa, la geometría original se divide en pequeños grupos relacionados con los tetraedros de esa jaula. Para esos fragmentos se crean estructuras de aceleración que pueden permanecer estáticas y reutilizarse.

Cuando llega el momento de animar el objeto, lo que cambia es la jaula tetraédrica, no toda la geometría densa y sus BVH.

Los rayos que atraviesan un tetraedro deformado se transforman hacia el espacio de referencia de la geometría original antes de calcular la intersección con los triángulos.

De esta forma, el coste de la animación queda mucho más relacionado con la complejidad de la jaula que con el número total de triángulos del objeto.

De hasta 80 GB de memoria BVH a unos 1,7 GB

La nueva demo permite cuantificar la diferencia.

Según AMD, mantener las estructuras BLAS densas convencionales necesarias para las plantas animadas de forma independiente podría requerir hasta 80 GB de memoria de GPU.

La representación mediante tetrahedral cages reduce la memoria destinada a las BVH de esa misma prueba hasta aproximadamente 1,7 GB.

La relación entre ambas cifras es de alrededor de 47 a 1.

Pero es importante precisar qué se está midiendo. Los 80 y 1,7 GB corresponden a memoria utilizada por las estructuras de aceleración de esa escena concreta. No representan el consumo completo de VRAM del juego, que además debe almacenar texturas, buffers, geometría, render targets y muchos otros recursos.

Las actualizaciones bajan de más de 300 ms a unos 3,3 ms

La diferencia de rendimiento en la actualización de las BVH es incluso mayor.

AMD calcula que actualizar las estructuras BLAS densas de todas las plantas animadas requeriría más de 300 milisegundos por fotograma en una Radeon RX 9070 XT.

Con las jaulas tetraédricas, todas las actualizaciones de BVH de la demostración consumen aproximadamente 3,3 ms por fotograma.

Tomando 300 ms como referencia mínima, la reducción supera las 90 veces. Como AMD habla de más de 300 ms para el método tradicional, la relación real de su comparación puede ser incluso mayor.

De nuevo, no significa que un juego completo vaya a funcionar 90 veces más rápido. Se está midiendo exclusivamente el coste de actualizar las estructuras de aceleración en este escenario extremo de geometría deformable.

Por qué miles de plantas son una buena prueba

La vegetación es uno de los ejemplos donde esta técnica puede tener sentido.

Un bosque no necesita necesariamente que todas sus plantas se deformen exactamente igual. Un campo de viento puede hacer que cada ejemplar se incline en una dirección o intensidad diferente según su posición.

Para rasterización, animar grandes cantidades de vegetación de esta forma es un problema conocido y existen diferentes técnicas eficientes. En ray tracing aparece un coste adicional porque la estructura utilizada para localizar rápidamente los triángulos también debe reflejar su nueva posición.

Las tetrahedral cages permiten que múltiples instancias compartan la geometría densa y sus estructuras estáticas aunque sus jaulas estén siendo animadas de manera diferente.

No sirve igual de bien para cualquier animación

El ahorro tiene una contrapartida. La técnica no conserva un control completamente independiente sobre cada vértice de la malla original.

El movimiento se aproxima mediante las deformaciones de la jaula tetraédrica. Cuanto más simple sea la jaula, menor será su coste, pero también puede reducirse la fidelidad con la que reproduce la animación original.

AMD considera que el enfoque resulta especialmente apropiado para:

• Vegetación y árboles movidos por el viento.
• Hierba y grandes superficies naturales.
• Multitudes.
• Personajes situados a distancia.
• Niveles de detalle de animación.
• Otros objetos que se deforman manteniendo la conectividad de sus triángulos.

Es menos adecuado cuando la animación cambia la topología, necesita movimientos muy pequeños y precisos o requiere deformaciones locales extremadamente detalladas.

Las estructuras convencionales siguen teniendo ventajas

AMD no plantea las tetrahedral cages como sustituto universal de las técnicas actuales.

La compañía compara también su método con las nuevas cluster-level acceleration structures. Estas pueden reducir memoria y acelerar las reconstrucciones de BVH, pero continúan almacenando y animando los vértices deformados necesarios para cada objeto.

Según AMD, las estructuras de clusters siguen siendo apropiadas cuando se necesita la máxima calidad de animación.

Las jaulas tetraédricas sacrifican parte de ese control para reducir todavía más la memoria y evitar tener que construir estructuras BVH densas para cada deformación única.

No es una nueva función de Radeon disponible en los juegos

La publicación de AMD pertenece a su trabajo de investigación gráfica y no a las notas de un nuevo controlador Radeon.

No existe actualmente un interruptor denominado Tetrahedral Cages que pueda activarse en AMD Software para reducir el consumo de VRAM de un juego instalado.

Tampoco se ha anunciado una lista de títulos comerciales que hayan incorporado ya la técnica.

El trabajo procede de la investigación Ray Tracing Massive Amounts of Animated Geometry, presentada en High-Performance Graphics 2026 por Holger Gruen, Carsten Benthin, Michael Kern y David McAllister, investigadores de AMD.

El artículo obtuvo además un tercer puesto compartido en el Wolfgang Straßer Award de HPG 2026.

La investigación es anterior a la nueva demo de septiembre

La técnica no apareció por primera vez el 17 de septiembre.

AMD publicó el trabajo técnico en GPUOpen en julio y posteriormente añadió diferentes demostraciones. La publicación del 17 de septiembre pone el foco específicamente en el ahorro de memoria BVH y muestra el nuevo escenario a gran escala con alrededor de 25.000 plantas.

Por tanto, lo nuevo es principalmente la demostración y la comparación cuantitativa presentada por AMD, no la existencia inicial del método de tetrahedral cages.

Puede integrarse con DirectX Raytracing

AMD señala que la técnica puede combinarse con Microsoft DirectX Raytracing, DXR, incluidas características descritas en la segunda parte de la especificación funcional de DXR.

También puede coexistir con otras estructuras de aceleración más modernas, en lugar de obligar al motor a elegir exclusivamente una solución.

Esto resulta importante si la investigación termina trasladándose a motores comerciales, porque permitiría reservar las jaulas tetraédricas para determinados objetos mientras otras partes de la escena utilizan técnicas de ray tracing convencionales.

AMD prepara ejemplos DXR y una biblioteca en C++

La investigación todavía está evolucionando.

AMD afirma que trabaja en ejemplos para DXR y en una biblioteca C++ de tipo header-only que permita construir jaulas tetraédricas de alta calidad.

La compañía quiere que pueda utilizarse con:

• Objetos con animación skeletal o skinned.
• Animaciones mediante keyframes.
• Objetos estáticos en escenarios donde la representación resulte útil.

Estos recursos todavía forman parte de los próximos pasos del proyecto, por lo que no deben confundirse con un SDK de producción ya integrado en los principales motores.

Qué podría aportar a futuros juegos con ray tracing

El interés de la técnica está en escenas donde el ray tracing tiene que gestionar grandes cantidades de geometría que no solo es compleja, sino también diferente en cada fotograma.

Bosques densos, hierba, multitudes o grandes grupos de criaturas pueden generar un cuello de botella muy distinto al de una habitación estática llena de objetos inmóviles.

Reducir la cantidad de información de aceleración que debe duplicarse y actualizarse podría permitir mundos más densos sin que el coste de sus BVH domine el tiempo de cada fotograma.

Pero las cifras de 80 GB frente a 1,7 GB deben mantenerse dentro de ese contexto. AMD ha demostrado una reducción enorme de acceleration-structure memory en una prueba específica de investigación, no una reducción general del consumo de VRAM de los videojuegos.

Por ahora, Tetrahedral Cages es una técnica experimental con resultados muy llamativos en una Radeon RX 9070 XT. El siguiente paso será comprobar cómo se integra en pipelines de producción y si los desarrolladores consideran que su equilibrio entre fidelidad de animación, memoria y velocidad resulta útil para juegos comerciales.