DirectX Raytracing : Microsoft standardise la Mega Geometry de Nvidia, la plus grosse mise à jour du DXR depuis 2018

Microsoft a publié mercredi 28 octobre une préversion de DirectX Raytracing (DXR) qui change la manière dont les jeux préparent leurs scènes pour le ray tracing. L’éditeur parle sur son blog DirectX de « la mise à jour la plus importante » de DXR depuis son lancement en mars 2018. Les nouveautés, baptisées Clustered Geometry et Partitioned TLAS, sont livrées dans l’Agility SDK 1.722-preview et ne réclament pas de nouvelle génération de cartes graphiques.

Le principe reprend celui de RTX Mega Geometry, une technologie propre à Nvidia déjà utilisée par Gears of War: E-Day. En l’intégrant à DirectX 12, Microsoft en fait un standard accessible aux puces d’AMD, d’Intel et, plus tard, de Qualcomm. Nvidia a publié le même jour un document technique de quatre ingénieurs qui présente l’API comme la standardisation de sa propre approche.

Des grappes de triangles au lieu d’une « soupe de polygones »

Pour lancer des rayons, le GPU doit d’abord ranger la géométrie d’une scène dans des structures d’accélération, appelées BLAS pour les objets et TLAS pour la scène entière. Jusqu’ici, DXR recevait un ensemble de triangles non organisés et devait tout reconstruire dès qu’un objet bougeait ou changeait de niveau de détail. Sur les mondes très détaillés, le coût devenait tel que les moteurs se contentaient de versions simplifiées des objets pour le ray tracing.

Clustered Geometry découpe les maillages en petites grappes de 256 triangles et 256 sommets au maximum. Ces grappes sont construites une fois puis réassemblées, ce qui évite de repartir de zéro à chaque image. Des « gabarits » de grappes servent aux personnages animés et au terrain généré : la topologie est calculée à l’avance, seules les positions des sommets changent. Le Partitioned TLAS découpe la scène en zones et ne reconstruit que celles où quelque chose a bougé. Enfin, ces opérations peuvent désormais être pilotées directement depuis le GPU, sans aller-retour avec le processeur.

Le résultat visé est simple à décrire : tracer les ombres et les reflets sur la géométrie réellement affichée à l’écran, et non sur un modèle allégé. Dans Gears of War: E-Day, Nvidia montre ainsi des grillages complets et des créatures lisses là où l’ancienne approche, fondée sur les approximations Lumen d’Unreal Engine 5, laissait des maillons manquants et des formes à facettes.

Des gains spectaculaires en démo, que Microsoft refuse de promettre en jeu

Microsoft publie les mesures de son exemple de code sur une Radeon RX 9070. Avec la méthode classique, la scène tourne à 1,2 image par seconde et la préparation des structures prend 788 millisecondes par image. En mode grappes, elle passe à 79 images par seconde pour 3,11 millisecondes de préparation. La mémoire occupée par les structures d’accélération chute de 7 519 à 774 Mio, au prix d’un tampon de travail plus gros. L’éditeur prévient en majuscules qu’il ne faut pas attendre de tels écarts dans les jeux : il s’agit d’un banc d’essai.

Le second exemple, fourni par Nvidia, fait tomber plus de 100 000 dominos. La reconstruction complète du TLAS y prend 2,88 ms par image, contre 0,79 ms avec le découpage en partitions. Le lancer de rayons y est un peu plus lent, un compromis que Microsoft juge rentable dans ce cas.

Côté matériel, la liste reste courte pour l’instant. Nvidia prend en charge toutes ses cartes RTX avec le pilote Game Ready 621.01. AMD ne cite que les Radeon RX 9000, Intel les Arc B-Series et les processeurs Core Ultra 200V et Series 3. Qualcomm vise une prise en charge sur Snapdragon X2 au premier semestre 2027. Microsoft reconnaît que le support de certaines cartes de ray tracing plus anciennes reste « à déterminer » et pourrait ne jamais venir si les performances ne suivent pas.

Il faudra aussi patienter côté jeux. La fonction est en préversion, demande le mode développeur de Windows et le Shader Model 6.10, lui aussi en test. Microsoft dit vouloir passer en version finale « aussi vite que possible » sans donner de date. Remedy utilise déjà la géométrie en grappes dans CONTROL Resonant, selon Nvidia, qui promet par ailleurs une démo de forêt animée en path tracing « prochainement ». Les dernières évolutions côté upscaling chez AMD sont à retrouver dans notre article sur FSR 4.1.

Sources : DirectX Developer Blog (Microsoft), annonce de l’Agility SDK 1.722-preview, document technique de Nvidia.

Ajouter Geek Actu à mes sources préférées sur Google