GPU单干生成2.68亿树叶！AMD新技术震撼游戏圈​

Meise

各位图形技术与游戏开发领域的朋友，请注意！AMD研究院最近在丹麦哥本哈根举办的 ​​2025年高性能图形大会（High-Performance Graphics 2025）​​ 上，展示了一项极具价值的创新成果。他们成功实现了​​一套完全在GPU内部运行的流程​​，能够​​实时动态生成极其复杂的树木模型​​，且整个过程基本解放了CPU的负担！

这项技术的关键引擎是 ​​DirectX 12 的两大功能：工作图（Work Graphs）和网格节点（Mesh Nodes）​​。传统的树木生成流程需要CPU和GPU频繁地互相“沟通”数据，​​而AMD的方案让GPU包揽了绝大部分工作​​——CPU的职责被大幅简化，仅在每帧开始前塞入一小撮必要的常量信息（比如摄像机的位置矩阵、时间戳等），然后发出一个启动信号，接下来繁重的树木构建与细节管理就全部甩给GPU独力完成了。

这对开发者绝对是利好消息！利用这套流程，​​美术师和程序员可以实时调节超过150种树木参数​​。这些参数覆盖范围极广：你能让树叶跟随游戏内季节自动改变颜色；可以精细控制树枝的生长样式和修剪效果；能够打造出逼真的风动树摇动画；更为关键的是，​​系统会根据设定好的目标帧率，自动调整不同距离树木的精细度（LOD）​​。所有改动都能即时反映在屏幕上，实现所见即所得。

性能表现非常亮眼。在 ​​AMD Radeon RX 7900 XTX 显卡​​ 上实测，系统仅用​​3毫秒多一点​​的时间，就能生成一棵具备独特几何形态的完整树木并将其送入几何缓冲区。它还有聪明之处：如果你定下了帧率目标（比如坚挺的 120 FPS），​​系统会自动调低树木细节确保达标​​，严苛负载下也能稳定守住120 FPS。

树木在风中摇曳的动态效果、以及和场景的互动反应？统统是实时计算并流畅呈现的。

​​内存占用方面的优化最为惊人​​。传统方法处理复杂树木，需要缓存巨量数据，内存开销往往是​​数十GB级别​​。但AMD这个展示项目，​​每帧用于维持树木核心状态的常驻数据仅需 51 KB (千字节)​​！这​​比传统路径减少了高达 99.9999% 的持久内存占用​​。运行工作图时，系统会分配一个最大 ​​1.5 GB​​ 的临时缓存（大小取决于显卡驱动），但任务结束后就能释放或再次利用。现有的静态资源（基础网格与贴图）不受影响，未来若结合神经压缩或程序化纹理技术，还能进一步节省空间。

其高效运作的核心秘密就是 ​​工作图（Work Graphs）​​。它能优雅地指挥​​百万量级​​的并行任务。面对一棵理论上可以包含 ​​128的4次方 (268,435,456) 片树叶——约等于2.68亿片​​ 的超大树（这种规模足以让传统的 ExecuteIndirect 方法崩溃），工作图却能从容调度处理。

这项前沿技术的普及当然需要时间。目前，对工作图的硬件支持​​仅限于AMD基于RDNA 3架构及后续的显卡（如RX 7000系+），以及NVIDIA的GeForce RTX 30系列及更新的显卡​​。将其深度融入主流游戏引擎并应用于游戏主机平台，仍是后续需要深入开发的环节。

AMD的研究团队并未止步，他们的目光已投向光追领域。一个大胆的想法是，尝试用同类的基于工作图的框架，​​直接在GPU上动态构建进行光线追踪所需的加速结构——包围体层次结构（BVH）​​。这意味着将来由GPU实时“编织”出的森林，同样有机会享受到实时光线追踪带来的极致光影魅力。

这种由GPU主导生成复杂虚拟内容的技术路径，正在为未来游戏世界描绘出更富细节、更加真实的新蓝图！