Microsoft presenta el trazado de rayos de DirectX de última generación: geometría agrupada, TLAS particionados y operaciones de aceleración impulsadas por la GPU

Microsoft finalmente ha lanzado un segundo archivo de especificación funcional de DirectX Ray Tracing (DXR) que describe cómo se espera que se vea su canalización de trazado de rayos, los objetivos que la compañía está persiguiendo y lo que la tecnología hace detrás de escena. En el archivo original, Microsoft describió la canalización de trazado de rayos de generación, programación y estructura de aceleración de rayos, hasta el sombreado del juego real. Esta vez, la compañía ha compartido información sobre áreas como la geometría agrupada, las estructuras de aceleración de nivel superior divididas (TLAS) y las operaciones de la estructura de aceleración indirecta.

En primer lugar, Microsoft introduce el concepto de geometría agrupada. Los lectores deben entender que los elementos gráficos centrales son triángulos, que son los bloques de construcción de los mundos 3D que tenemos hoy. Sin embargo, la geometría agrupada DXR trata grupos de triángulos cercanos como bloques de construcción comunes o múltiples bloques de construcción, lo que permite a la GPU construir, mover y instanciar la geometría a granel. En lugar de manejar esto por separado con múltiples llamadas de triángulos, la tarea de la GPU ahora está mucho más simplificada. DXR incluso define codificaciones de vértices compactas y formatos de plantilla predefinidos para garantizar que la memoria de la GPU y el ancho de banda necesarios para ejecutar la construcción y el movimiento de la geometría masiva sean suficientes. Como resultado, la GPU no tiene que actualizar o duplicar la geometría existente, y DXR ayudará a renderizar follaje, multitudes y accesorios en el juego una vez, lo que les permitirá moverse fácilmente. Esto reduce la carga de la GPU y mejora el rendimiento del trazado de rayos en los juegos.

La nueva característica llamada TLAS dividido sigue el mismo enfoque de modularidad y escalabilidad, pero lo aplica al escenario del juego. Divide el gráfico de escena de nivel superior en particiones más pequeñas que la GPU puede traducir, cambiar el tamaño o actualizar de forma independiente con nuevos elementos de trazado de rayos. Por ejemplo, en los juegos de mundo abierto, volver a renderizar cada escena de trazado de rayos consume mucho tiempo de computación de la GPU, lo que afecta significativamente el rendimiento. Sin embargo, al dividir el escenario del juego en múltiples bloques, la GPU puede rastrear solo los elementos necesarios en lugar de toda la escena del juego. Esto refleja una filosofía de contenido dinámico que Microsoft está promocionando.

Por último, hay una nueva característica llamada operaciones de estructura de aceleración indirecta. Esta característica omite algunas funciones de CPU, lo que permite que las operaciones se ejecuten directamente en la GPU. Esto incluye las llamadas a la API para construir, compactar, mover e instanciar plantillas que ahora pueden ser administradas por el comando central de la GPU, en lugar de la CPU. Por ejemplo, muchas llamadas a la API en DirectX 12 pasan por la CPU para su procesamiento, dejando a la GPU esperando que la CPU complete sus tareas. Con las nuevas operaciones de estructura de aceleración indirecta, DirectX 12 Ray Tracing cambia una gran parte de su canalización unida a la CPU a cargas de trabajo impulsadas por GPU. Esto reduce la latencia general del sistema, mejora el rendimiento del trazado de rayos y aumenta el paralelismo de los datos cuando se trata de escenarios complejos.

Fuente: Microsoft