To może być przełom dla graczy. Microsoft znalazł sposób na ray tracing

Ray tracing, czyli śledzenie promieni światła, pozwala uzyskać bardziej realistyczne oświetlenie, cienie i odbicia w grach. Technologia ma jednak swoją cenę – wymaga dużej mocy obliczeniowej i potrafi mocno obciążyć kartę graficzną. Microsoft chce to zmienić. Firma zaprezentowała dwie nowe funkcje DirectX Raytracing (DXR): Clustered Geometry oraz Partitioned TLAS. To istotne zmiany w sposobie, w jaki gry przetwarzają grafikę 3D.

Pierwszą nowością jest Clustered Geometry. Dotychczas aktualizowanie skomplikowanych, zmieniających się obiektów w grach mogło wymagać ponownego przetwarzania dużej ilości danych. Przy bardziej rozbudowanych scenach oznaczało to dodatkową pracę dla karty graficznej.

Microsoft proponuje inne podejście. Technologia Clustered Geometry dzieli modele 3D na niewielkie fragmenty, nazywane klastrami. Każdy z nich może zawierać maksymalnie 256 trójkątów. Dzięki temu karta graficzna może sprawniej przetwarzać geometrię i aktualizować tylko te jej części, które rzeczywiście tego wymagają.

Rozwiązanie ma jeszcze jedną zaletę. Twórcy gier mogą wykorzystywać w ray tracingu bardziej szczegółowe modele, zamiast przygotowywać ich uproszczone odpowiedniki. W praktyce oznacza to potencjalnie dokładniejsze cienie i odbicia, które lepiej odwzorowują obiekty widoczne na ekranie.

Druga nowość, czyli Partitioned TLAS, ma rozwiązać inny problem związany z wydajnością ray tracingu. W dużych, rozbudowanych światach nawet niewielka zmiana położenia obiektów może wymagać aktualizacji rozbudowanych struktur danych wykorzystywanych do śledzenia promieni.

Microsoft chce ograniczyć niepotrzebne obliczenia poprzez podzielenie świata gry na mniejsze obszary. Jeżeli jakiś obiekt zmieni położenie, karta graficzna będzie mogła zaktualizować tylko odpowiednią część tych struktur, zamiast zajmować się całym otoczeniem.

Można to porównać do aktualizowania mapy miasta. Jeśli zmieni się organizacja ruchu na jednej ulicy, nie ma potrzeby ponownego opracowywania całej mapy. Podobny mechanizm ma działać w grach – zmiany w jednym miejscu nie powinny wymuszać niepotrzebnej pracy w pozostałych częściach świata.

Obie technologie mają przede wszystkim poprawić wydajność przetwarzania grafiki. W materiałach demonstracyjnych Microsoftu pokazano sceny, w których czas aktualizacji danych potrzebnych do ray tracingu spadł z setek milisekund do zaledwie kilku milisekund. W niektórych przypadkach zużycie pamięci GPU zmniejszyło się nawet o około 90 proc.

To obiecujące wyniki, ale trzeba pamiętać, że pochodzą z testowych scen przygotowanych przez producenta. Rzeczywiste korzyści będą zależeć od konkretnej gry, zastosowanych rozwiązań i sposobu ich wykorzystania przez twórców.

Nowe funkcje nie oznaczają konieczności wymiany sprzętu. Microsoft zapowiada ich obsługę na istniejących kartach graficznych z obsługą ray tracingu, w tym układach NVIDIA GeForce RTX, AMD Radeon RX 9000 oraz Intel Arc B i odpowiednich procesorach Core Ultra.

Sama zgodność sprzętowa nie wystarczy jednak, aby skorzystać z nowych możliwości. Potrzebne będą również odpowiednie sterowniki oraz aktualizacje gier przygotowane przez ich twórców. Pozostaje więc poczekać na pierwsze wdrożenia. Jeśli zapowiedzi Microsoftu przełożą się na rzeczywiste korzyści w grach, ray tracing może stać się mniej wymagający dla kart graficznych, a jednocześnie oferować bardziej szczegółową grafikę.