Microsoft, DirectX Raytracing (DXR) teknolojisi için 2018’deki ilk çıkışından bu yana yapılan en kapsamlı güncellemelerden birini duyurdu. DirectX 12 Agility SDK 1.722 Preview ile kullanıma sunulan Clustered Geometry ve Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS) özellikleri, özellikle büyük ve sürekli değişen oyun sahnelerinde ışın izleme maliyetini ciddi ölçüde azaltmayı hedefliyor.
Yeni sistemin en dikkat çekici tarafı ise Microsoft’un AMD Radeon RX 9070 üzerinde gerçekleştirdiği örnek test oldu. Geleneksel yapılandırmada yalnızca 1,2 FPS çalışan test sahnesi, Clustered Geometry kullanıldığında 79 FPS seviyesine çıktı. Bu da aynı test koşullarında yaklaşık 66 katlık performans artışı anlamına geliyor.
DirectX Raytracing neden değişiyor?
Işın izleme teknolojisi, oyunlarda daha gerçekçi yansımalar, gölgeler ve aydınlatma oluşturabiliyor. Ancak bu kalite artışının karşılığında GPU üzerinde ciddi bir hesaplama ve bellek yükü oluşuyor.
Microsoft’un yeni yaklaşımı, özellikle ışın izleme için kullanılan hızlandırma yapılarını daha küçük ve yönetilebilir parçalara ayırıyor. Clustered Geometry, büyük geometrileri küçük üçgen kümeleri halinde işleyerek sahnenin tamamını tekrar tekrar oluşturma ihtiyacını azaltıyor.
PTLAS ise benzer bir yaklaşımı sahne seviyesinde uyguluyor. Örneğin dev bir açık dünyada yalnızca belirli nesneler veya belirli bir bölge değiştiyse, sistem tüm üst seviye ışın izleme yapısını yeniden oluşturmak yerine yalnızca değişiklik olan bölümlere odaklanabiliyor.
Bu yapı özellikle açık dünya oyunları, yoğun animasyon içeren sahneler, seviye detayı sürekli değişen ortamlar ve çok sayıda hareketli nesnenin bulunduğu oyunlar açısından önemli bir avantaj sağlayabilir.
Radeon RX 9070 testinde 1,2 FPS’ten 79 FPS’e çıktı
Microsoft’un yayımladığı resmi test sonuçları, yeni sistemin belirli koşullarda ne kadar büyük fark oluşturabileceğini gösteriyor.
AMD Radeon RX 9070 ile gerçekleştirilen örnekte geleneksel BLAS yeniden oluşturma yöntemi ile 1,2 FPS elde edilirken Clustered Geometry ile aynı test 79 FPS seviyesine ulaştı.
Performanstaki değişim yalnızca kare hızında görülmedi. Hızlandırma yapılarının GPU üzerinde hazırlanması için gereken süre 788 milisaniyeden 3,11 milisaniyeye kadar düştü. Bu bölümdeki işlem süresi yaklaşık 254 kat azaldı.
Işın izleme işleminin kendisinde de önemli bir kazanım bulunuyor. GPU ray tracing süresi:
72,6 ms → 9,27 ms
seviyesine geriledi. Microsoft’un verilerine göre bu yaklaşık 7,8 kat daha kısa işlem süresi anlamına geliyor.
Bellek tüketiminde yaklaşık yüzde 90 tasarruf
Yeni DirectX Raytracing altyapısının bir diğer önemli avantajı ise bellek tarafında ortaya çıkıyor.
Microsoft’un RX 9070 testindeki toplam ışın izleme hızlandırma yapısı belleği:
7.519 MiB’den 774 MiB’ye düştü.
Bu sonuç yaklaşık yüzde 89,7 daha düşük bellek kullanımı anlamına geliyor.
Hareketli geometrilerdeki fark ise daha da yüksek. Animasyonlu nesneler için gereken bellek miktarı 6.794 MiB’den yalnızca 244 MiB’ye gerileyerek yüzde 96,4 oranında azaldı.
Sabit nesnelerde ise bellek kullanımı 723 MiB’den 527 MiB’ye düştü.
Bu kazanımlar, gelecekte geliştiricilerin ışın izleme için düşük detaylı ayrı geometriler oluşturmak yerine oyunlarda kullanılan daha yüksek detaylı modelleri doğrudan ray tracing hesaplamalarına dahil edebilmesini kolaylaştırabilir.
Microsoft uyarıyor: Her oyunda 66 kat performans beklemeyin
Buradaki en önemli ayrıntı, 66 katlık performans artışının standart bir oyun performansı sonucu olmaması.
Microsoft, yayımladığı teknik belgede RX 9070 üzerinde kullanılan sahnenin bir test ortamı olduğunu ve gerçek oyunlarda aynı büyüklükte performans artışı beklenmemesi gerektiğini özellikle vurguluyor. Sonuçlar kullanılan sahneye, geometri yapısına, GPU’ya ve geliştiricinin uygulama biçimine göre ciddi şekilde değişebilir.
Dolayısıyla yeni DirectX teknolojisi “oyunlarda FPS doğrudan 66 kat artacak” anlamına gelmiyor.
Asıl önemli gelişme, geliştiricilerin ışın izlemeli ve sürekli değişen büyük sahneleri çok daha düşük yeniden oluşturma maliyetiyle yönetebilmesi.
NVIDIA, AMD ve Intel desteği açıklandı
Yeni DXR özellikleri için tamamen yeni bir ışın izleme donanımı zorunlu değil. Ancak kullanılabilmesi için ekran kartı üreticilerinin uygun sürücü desteğini sunması gerekiyor.
Microsoft’un mevcut destek listesine göre NVIDIA, tüm GeForce RTX GPU’larda Clustered Geometry ve PTLAS desteği sunmayı planlıyor. Bu kapsam RTX 20 serisiyle başlayan bütün RTX ailesini kapsıyor.
AMD tarafında şimdilik desteklenen donanımlar Radeon RX 9000 serisi ekran kartları olarak belirtiliyor.
Intel tarafında ise destek listesinde Arc B serisi, Core Ultra 200V serisi ve Core Ultra Series 3 işlemcilerdeki uyumlu grafik birimleri bulunuyor.
Qualcomm ise Snapdragon X2 platformlarına destek getirmek için Microsoft ile çalışıyor. Sürücü desteğinin 2027’nin ilk veya ikinci çeyreğinde sunulması hedefleniyor.
Şimdilik yalnızca geliştirici ön izlemesinde
Clustered Geometry ve PTLAS henüz son kullanıcıya yönelik kararlı DirectX özellikleri haline gelmiş değil.
Teknolojiler şu anda DirectX 12 Agility SDK 1.722.0 Preview içerisinde geliştiricilere sunuluyor. Microsoft’un dokümantasyonuna göre özelliklerin denenebilmesi için uyumlu Agility SDK sürümü, destekleyen ekran kartı sürücüsü ve Windows Developer Mode gerekiyor. Clustered Geometry tarafındaki shader özellikleri ayrıca Shader Model 6.10 kullanıyor.
Microsoft henüz bu özelliklerin kararlı Agility SDK sürümüne ne zaman geçirileceğini açıklamadı.
Buna rağmen teknoloji, gelecekte özellikle path tracing, büyük açık dünyalar ve yoğun geometrili oyunlar açısından önemli sonuçlar doğurabilir. Çünkü ışın izlemenin önündeki en büyük engellerden ikisi olan yüksek işlem maliyeti ve yüksek bellek kullanımı doğrudan hedef alınıyor.
