Microsoft выпустила вторую часть функциональной спецификации DirectX Ray Tracing (DXR), в которой подробно описаны новые технологии, направленные на повышение производительности трассировки лучей в играх. Документ раскрывает механизмы работы трёх ключевых нововведений: кластерной геометрии, разделённых структур ускорения верхнего уровня (TLAS) и косвенных операций со структурами ускорения.
Кластерная геометрия меняет подход к обработке треугольников — базовых элементов трёхмерных миров. Вместо того чтобы обрабатывать каждый треугольник отдельно, DXR объединяет близлежащие треугольники в кластеры, позволяя графическому процессору создавать, перемещать и обновлять геометрию пакетно. Это особенно эффективно для динамических объектов, таких как листва, толпы персонажей или движущиеся элементы окружения. Благодаря компактным кодировкам вершин и предопределённым форматам шаблонов снижается нагрузка на память и пропускную способность, что ускоряет трассировку лучей без дублирования геометрии.
Разделённые структуры TLAS решают проблему трассировки лучей в масштабных игровых мирах. Вместо построения единого графа сцены верхнего уровня, DXR дробит ландшафт на отдельные блоки, которые графический процессор может обрабатывать независимо. Это позволяет выполнять трассировку только тех элементов, которые действительно попадают в лучи, экономя вычислительные ресурсы в играх с открытым миром.
Косвенные операции со структурами ускорения переносят часть задач с центрального процессора на графический. Теперь вызовы API для построения, сжатия, перемещения и создания экземпляров шаблонов могут управляться непосредственно GPU, минуя CPU. Это снижает задержки и повышает параллелизм при работе со сложными сценами, так как графическому процессору больше не приходится простаивать в ожидании завершения задач на стороне процессора.
В совокупности новые функции DXR направлены на снижение нагрузки на GPU и CPU, ускорение трассировки лучей в динамических сценах и крупных игровых мирах, а также на более эффективное использование аппаратных ресурсов.