Microsoft, DirectX 12 Agility SDK 1.722 Preview ile ışın izleme performansını ve GPU verimliliğini artırmayı hedefleyen yeni teknolojilerini duyurdu. Şirket, yeni özelliklerin belirli testlerde ışın izleme performansını 66 kata kadar yükseltebildiğini ve bellek kullanımını önemli ölçüde azaltabildiğini gösterdi.
DirectX Ray Tracing İçin Üç Yeni Teknoloji Geliyor
DirectX 12 Agility SDK’nın 1.620 Retail ve 1.722 Preview sürümleri yayınlandı. Şirketin açıklamasına göre yeni geliştirmeler, 2018’de kullanıma sunulan DirectX Raytracing (DXR) teknolojisinden bu yana ışın izleme tarafındaki en kapsamlı yeniliklerden bazılarını içeriyor.
Ön izleme sürümünün öne çıkan yenilikleri arasında Clustered Geometry, Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS) ve GPU üzerinden hızlandırma yapılarının oluşturulması bulunuyor. Bu teknolojiler, özellikle karmaşık ve sürekli değişen oyun dünyalarında ışın izlemenin hesaplama maliyetini azaltmayı amaçlıyor.
Işın izleme, sahnedeki nesnelerin geometrisini ve ışınların bu nesnelerle etkileşimini hesaplamak için hızlandırma yapılarından yararlanıyor. Bu yapılar, özellikle ayrıntılı ve hareketli sahnelerde sık sık yeniden oluşturulduğunda GPU üzerinde ciddi bir yük oluşturabiliyor. Microsoft’un yeni yaklaşımı, bu yapıların oluşturulma ve güncellenme maliyetini azaltarak geliştiricilerin daha ayrıntılı geometrileri daha verimli kullanmasına imkân tanımayı hedefliyor.
Clustered Geometry ile Işın İzleme Performansı 66 Kat Artıyor
Yeni teknolojilerden Clustered Geometry, sahne geometrisini her biri en fazla 256 üçgen içeren daha küçük ve yeniden kullanılabilir kümelere ayırıyor. Bu kümeler daha büyük hızlandırma yapılarında bir araya getirilebildiği için geometrinin her değişiklikte baştan işlenmesi gerekmiyor.
Böylece geliştiriciler, aynı ayrıntılı geometriden hem geleneksel rasterleştirme hem de ışın izleme işlemlerinde yararlanabiliyor. Bu yaklaşımın özellikle yansıma ve gölgelerin doğruluğunu korurken hesaplama maliyetini azaltması bekleniyor. Microsoft’un AMD Radeon RX 9070 ekran kartıyla gerçekleştirdiği örnek testte, geleneksel BLAS yöntemi yerine Clustered Geometry kullanılması dikkat çekici sonuçlar verdi:
| Ölçüm | Geleneksel BLAS | Clustered Geometry | İyileşme |
|---|---|---|---|
| Kare hızı | 1.2 FPS | 79 FPS | Yaklaşık 66 kat daha yüksek |
| GPU hızlandırma yapısı oluşturma süresi | 788 ms | 3.11 ms | Yaklaşık 254 kat daha hızlı |
| GPU ışın izleme süresi | 72.6 ms | 9.27 ms | Yaklaşık 7.8 kat daha hızlı |
| Statik hızlandırma yapısı belleği | 723 MiB | 527 MiB | %27 daha az |
| Animasyonlu hızlandırma yapısı belleği | 6.794 MiB | 244 MiB | %96.4 daha az |
| Toplam hızlandırma yapısı belleği | 7.519 MiB | 774 MiB | %89.7 daha az |
| Statik yapı oluşturma için geçici bellek | 1.83 MiB | 526 MiB | Daha fazla geçici bellek gerekiyor |
| Animasyonlu yapı oluşturma için geçici bellek | 8.25 MiB | 179 MiB | Daha fazla geçici bellek gerekiyor |
Bu sonuçlara göre kare hızı yaklaşık 66 kat artarken hızlandırma yapılarının oluşturulma süresi yaklaşık 254 kat kısaldı. Toplam bellek tüketimi de yaklaşık yüzde 89.7 azaldı. Fakat yeni yöntemin bir dezavantajı da bulunuyor: Testte geçici çalışma belleği (scratch memory) gereksinimi belirgin biçimde arttı. Dolayısıyla sonuçlar, her iş yükünde aynı performans kazanımının elde edileceği anlamına gelmiyor. Microsoft da testin belirli bir örnek ve yapılandırma üzerinden gerçekleştirildiğini, gerçek oyunlardaki sonuçların uygulamaya ve ekran kartı mimarisine göre değişeceğini vurguluyor.
PTLAS ve GPU Tabanlı İşlemler Daha Dinamik Oyunları Hedefliyor
Bir diğer yenilik olan Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS), sahnenin tamamını yeniden oluşturmak yerine yalnızca değişen bölümlerin güncellenmesine olanak tanıyor. GPU üzerinden hızlandırma yapısı oluşturma işlemleriyle birlikte kullanıldığında bu yaklaşımın, büyük ve hareketli oyun dünyalarındaki hesaplama yükünü azaltması amaçlanıyor. Microsoft’un örnek uygulaması, geliştiricilerin geleneksel BLAS oluşturma yöntemiyle Clustered Geometry yaklaşımını aynı sahnede karşılaştırmasına imkân tanıyor.
Şirket, ayrıca NVIDIA’nın Gears of War: E-Day için geliştirdiği RTX Mega Geometry teknolojisini benzer yaklaşımlara örnek gösteriyor. DirectX bünyesindeki standartlaştırılmış çözümlerin yaygınlaşması, bu tür tekniklerin farklı ekran kartı üreticilerinde de kullanılmasını kolaylaştırabilir. Ön izleme özellikleri şu donanımlarda destekleniyor:
- NVIDIA: Tüm GeForce RTX ekran kartları
- AMD: Radeon RX 9000 serisi
- Intel: Arc B serisi ve desteklenen Core Ultra dahili GPU’ları
Microsoft’a göre bu özellikler temelde yeni bir donanım yeteneği gerektirmiyor; ancak kullanımlarının mümkün olması için uyumlu sürücü desteği gerekiyor.
Advanced Shader Delivery için de İyileştirmeler Yapıldı
Agility SDK 1.620 Retail sürümü, ışın izleme yeniliklerinin yanı sıra Advanced Shader Delivery teknolojisinde de iyileştirmeler sunuyor. Bu teknoloji, oyunlarda gölgelendirici derleme sürecinin neden olduğu takılmaları azaltmayı ve ilgili verilerin daha verimli dağıtılmasını amaçlıyor.
Yeni sürümde yer alan Partial Graphics Programs özelliği, önceden derlenmiş gölgelendirici bileşenlerinin farklı grafik iş hattı yapılandırmalarında yeniden kullanılmasını sağlıyor. Böylece gölgelendirici paketlerinin boyutu ve derleme yükü azaltılabiliyor.
Advanced Shader Delivery, uyumlu AMD, Intel, NVIDIA ve Qualcomm GPU’larını kapsayan Windows 11 ekosisteminde destekleniyor. Ancak Partial Graphics Programs optimizasyonu şimdilik Radeon RX 7000 ve RX 9000 serileriyle sınırlı. Diğer üreticilerin ekran kartları için destek planlanıyor.
Microsoft, ek olarak GPU çökmelerinin teşhisini kolaylaştıran DirectX Dump Files, Fence Barriers Tier 1, toplu asenkron komut listesi API’leri ve makine öğrenimi iş yüklerine yönelik yeni DirectX Compute Graph Compiler arayüzlerini de duyurdu. Shader Model 6.10 ise ön izleme aşamasında kalmaya devam ediyor. Özelliğin, aralık ayının başında yayınlanması planlanan Agility SDK 1.621 ile kararlı sürüme ulaşması bekleniyor.
Yine de yeni DirectX özellikleri mevcut oyunlarda otomatik olarak performans artışı sağlamayacak; kazanımların ortaya çıkması için geliştiricilerin bu teknolojileri oyunlarına entegre etmesi gerekiyor. Buna rağmen güncellemeler, gelecekteki PC oyunlarında daha ayrıntılı ışın izleme efektlerinin daha verimli biçimde kullanılmasının önünü açabilir.
Kaynak: wccftech.com