Microsoft анонсировала масштабное обновление конвейера DirectX Ray Tracing (DXR), встроенного в API DirectX 12 Ultimate. Компания раскрыла спецификации трёх ключевых технологий — clustered geometry, partitioned top-level acceleration structures (TLAS) и indirect acceleration structure operations. Новый набор возможностей нацелен на заметное ускорение трассировки лучей в играх за счёт более эффективной работы с геометрией сцен и переноса части вычислений с CPU на GPU. Предварительная версия функций намечена на лето 2026 года.
Clustered geometry упорядочивает работу графического процессора с базовыми элементами 3D-графики — треугольниками. Вместо обработки множества разрозненных примитивов GPU сможет объединять близко расположенные треугольники в кластеры и оперировать ими как едиными блоками. Это сокращает количество операций, уменьшает дублирование геометрии и особенно полезно в сценах с большим числом мелких объектов — растительностью, толпами персонажей и насыщенной детализацией окружения.
Технология partitioned TLAS переносит идею разбиения на кластеры на уровень всей сцены. Верхнеуровневая структура ускорения делится на части, что позволяет GPU работать только с актуальными сегментами — видимыми или необходимыми в текущем кадре. Такой подход снижает накладные расходы трассировки лучей, повышая производительность и масштабируемость в больших мирах и динамичных игровых сценах.
Indirect acceleration structure operations дают графическому процессору возможность напрямую выполнять операции над структурами ускорения, которые традиционно обрабатывались CPU. GPU сможет инициировать API-вызовы для создания, обновления, оптимизации, перемещения и инстанцирования этих структур без участия центрального процессора. Это уменьшает задержки, снижает нагрузку на CPU и открывает путь к более сложным сценам с интенсивным использованием трассировки лучей.
По данным Microsoft, новые функции DXR будут работать на видеокартах с поддержкой трассировки лучей после обновления драйверов, хотя часть старых GPU может не получить полный набор возможностей из-за архитектурных ограничений. Современные видеокарты, напротив, могут извлечь максимальную выгоду из clustered geometry и разделённых TLAS. В основе DirectX Ray Tracing лежат трёхмерные структуры ускорения и специализированные шейдеры, которые отправляют лучи из каждого пикселя, вычисляя пересечения с объектами, поведение света и материалов. Обновление DXR в DirectX 12 Ultimate должно упростить разработчикам создание более реалистичного и при этом производительного гибридного рендеринга, сочетающего трассировку лучей с классической растеризацией.