Microsoft esitteli lisäystä DirectX 12 -perheeseen: DirectX Raytracing

Microsoft on tänään julkistanut odottamatta uuden osan DirectX 12 -rajapintaperheeseen: DirectX Raytracingin. DirectX Raytracing on nimensä mukaisesti säteenseurantaan perustuva rajapinta.

Säteenseuranta mahdollistaa teoriassa täysin fotorealistisen grafiikan, mutta kyllin monen säteen ja niiden kimmokkeiden mallintaminen reaaliajassa on erittäin raskas tehtävä. Vähentämällä mallinnettujen säteiden määrää tai niiden kimmokkeiden laskemista prosessia voidaan keventää kuvanlaadun kustannuksella.

Nykyiset pelit ja ohjelmat renderöidään pääasiassa rasterointitekniikalla. Yksinkertaistettuna rasterointitekniikalla peli renderöidään kolmiulotteisena sisäisesti, jonka jälkeen se sovitetaan kaksiulotteiselle pinnalle. Menetelmä on tehokas, mutta esimerkiksi luonnollisen valaistuksen luominen on tällöin erittäin haastavaa.

Uusimpana trendinä säteenseurantaa on ruvettu yhdistämään osaksi perinteistä rasterointiratkaisua esimerkiksi valaistuksen simulointia varten, mikä mahdollistaa parhaimmillaan erittäin laadukkaan valaistuksen, mutta toisaalta mikä on samanaikaisesti erittäin raskas tehtävä.

Microsoftin DirectX Raytracing -rajapinnan eli DXR:n tarkoitus on helpottaa säteenseurannan käyttöönottoa tehokkaasti. Se ei korvaa esimerkiksi Direct3D-rajapintaa, vaan toimii sen apuna. Microsoft kohtelee DXR:ää laskentatyyppisenä (Compute) tehtävänä, jota voidaan suorittaa sekä DirectX 12:n grafiikka- että laskentamoottorilla (DirectX 12 jakaa näytönohjaimen resurssit grafiikka-, laskenta- ja kopiointimoottoreiksi, esimerkiksi asynkroninen laskenta hyödyntää grafikka- ja laskentamoottoreita samanaikaisesti).

Microsoftin mukaan ratkaisuun kohdella säteenseurantaa laskentatyyppisenä tehtävänä on kaksi syytä, joista tärkeämpi on yksinkertaisesti se, että säteenseuranta on luonteeltaan samankaltainen laskentatyyppisten tehtävien kanssa. Toinen syy on puolestaan se, että DXR:n laskeminen laskentatyyppiseksi tehtäväksi sopii Microsoftin visioon, jossa tulevaisuudessa varjostinlaskut korvaavat suurimman osan tiettyyn tehtävään erikoistuneista yksiköistä grafiikkapiirin sisällä.

Microsoftin DirectX Raytracing -kelkkaan on ilmoittautuneet mukaan jo ainakin Electronic Arts Frostbite- ja Seed-studioineen, Epic Games Unreal Engine -pelimoottorillaan, Futuremark 3DMark-testiohjelmillaan sekä Unity Technologies Unity-pelimoottorillaan. Lisäksi näytönohjainvalmistajat AMD ja NVIDIA ovat jo ilmoittaneet tukevansa tulevaa rajapintaa.

DirectX Raytracingin hyödyntäminen ei vaadi tietokoneen tai näytönohjaimen päivittämistä, vaan kehittäjät voivat aloittaa sen hyödyntämisen välittömästi saatuaan käsiinsä sitä tukevat työkalut. Rajapintaan sisältyy ns. fallback-kerros, joka varmistaa, että rajapinta tulee toimimaan sellaisenaan millä tahansa DirectX 12 -rajapintaa tukevalla näytönohjaimella. DXR:lle on kuitenkin mahdollista tuoda myös niin sanottu rautakiihdytetty tuki, joka jää näytönohjainvalmistajien harteille.

Lähde: Microsoft