Microsoft stellt das wohl bedeutendste Update für DirectX Raytracing (DXR) vor seit seinem Debüt im Jahr 2018. Es ist als Vorschau für Entwickler über Agility SDK 1.722 verfügbar und führt zwei Technologien ein: Clustered Geometry und Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS).

Geclusterte Geometrie zur Reduzierung der Arbeitsbelastung

Bisher erforderte die kleinste Änderung eines animierten Objekts oder einer Detailebene eine vollständige Rekonstruktion seiner Beschleunigungsstruktur (BLAS).

Clustered Geometry unterteilt Modelle in kleine Einheiten, sogenannte Cluster (CLAS). Diese Cluster können dann zu einem BLAS zusammengesetzt und einzeln wiederverwendet oder ausgetauscht werden, ohne dass alles neu berechnet werden muss.

Nicht nur die Berechnungszeit pro Bild sinkt, auch der Speicherbedarf wird deutlich reduziert. Ein Microsoft-Testmuster zeigte einen Rückgang des für Beschleunigungsstrukturen verwendeten Speichers von 7,5 GB auf nur noch 774 MB.

Während Microsoft warnt, dass Spiele keine derart extremen Zuwächse verzeichnen werden, ebnet diese Optimierung den Weg für Raytracing komplexer Geometrien, wie etwa die von Nanite der Unreal Engine 5, statt vereinfachter Versionen.

Partitioniertes TLAS für offene Welten

Partitionierte Beschleunigungsstrukturen der obersten Ebene wenden eine ähnliche Logik auf die gesamte Szenenskala an.

Anstatt die Hauptbeschleunigungsstruktur (TLAS) bei jedem Frame zu rekonstruieren, unterteilt PTLAS sie in Regionen. Somit werden nur die Teile der Szene aktualisiert, in denen sich Objekte bewegt haben, während die statischen Bereiche intakt bleiben. Dieser Ansatz ist besonders für offene Welten von Vorteil.

Ein Beispiel hierfür ist eine Domino-Simulation. Eine vollständige Rekonstruktion von TLAS dauerte 2,88 ms, während die lokalisierte Aktualisierung mit PTLAS nur 0,79 ms dauerte.

Dies spart Zeit bei der Szenenvorbereitung Eine mögliche leichte Verlängerung der Raytracing-Zeit wird mehr als ausgeglichen, wodurch der Betrieb insgesamt deutlich effizienter wird.

Wann werden diese neuen Funktionen verfügbar sein?

Die Unterstützung dieser Technologien hängt von der Implementierung mit Treibern durch die Hersteller ab. Derzeit sind alle Nvidia RTX-Karten, AMD Radeon RX 9000 sowie aktuelle Intel Arc B-Series- und Core Ultra-Grafikchips kompatibel.

Das Update standardisiert einen Ansatz, den Nvidia bereits mit seiner proprietären RTX Mega Geometry-Technologie initiiert hat. Die Spieler müssen darauf warten, dass Spiel-Engines und Entwickler es übernehmen.