微軟新專利可優化光追性能 進一步降低顯存占用

　　微軟日前公布了一項新專利，描述了一種降低光線追蹤圖形內存占用的方法，直指光線追蹤(及其衍生的路徑追蹤)所需的日益龐大的內存需求問題。該專利中介紹的技術運用了一種激進級別的細節層次(LOD)理念，根據需要改進或降低光線追蹤的質量。

　　該專利將光線追蹤管線描述為一種可以借助LOD系統進行優化的加速結構。這一目標是通過與對象邊界體積層級相對應的駐留地圖實現的。圖形處理系統利用這張地圖來確定在適當的時間點，物體應處于何種質量級別。微軟這項專利提出的設計理念實際上已經被視頻游戲在三維環境中廣泛應用。如果你玩過第一人稱或第三人稱游戲，就會知道當你角色前方的距離越遠，地形質量和紋理質量會逐漸減弱。這是一種通過在不易察覺或不需要的區域降低圖像質量來節省成本、提升性能的做法。這種LOD系統將應用于光線追蹤管線，從而減少整體內存占用。這是一項潛在的重大優化，未來可能會產生顯著的內存節約(以及性能提升)效果。顯然，當前的光線追蹤設計理念尚未擁有能夠在運行時提升或降低光線追蹤質量的LOD系統，導致場景在存儲方面渲染成本高昂。

　　技術上講，當前的RT實現是通過大量使用DLSS、FSR、XeSS等上采樣技術，或是棋盤格渲染(主機端上采樣技術)來掩蓋光線追蹤帶來的性能損失。然而，如果光線追蹤管線擁有獨立于渲染分辨率的專用LOD系統，將為開發者提供更多優化性能的靈活性。在實際應用中，這套系統應當能讓VRAM(顯存)受限的顯卡在現代光線追蹤游戲中更具可行性。特別是它可以幫助8GB和10GB顯卡在因顯存容量限制而導致性能瓶頸的游戲中，在開啟RT功能時實現更穩定的幀率。理論上，微軟的這項專利解決方案甚至能使光線追蹤在6GB乃至4GB顯卡上更流暢地運行。該系統也能幫助像PlayStation 5這樣的主機在內存資源緊張的情況下實現更流暢的光線追蹤性能。盡管PS5擁有16GB內存，但可供游戲使用的只有大約12GB。