Microsoft kündigt größtes DirectX-Raytracing-Upgrade seit 2018 an – NVIDIA, AMD und Intel profitieren

Microsoft hat das bislang umfangreichste Upgrade für DirectX Raytracing seit der Einführung im Jahr 2018 vorgestellt. Mit dem neuen DirectX Agility SDK 1.722 Preview sollen Raytracing-Berechnungen auf Grafikkarten von NVIDIA, AMD und Intel deutlich effizienter werden. Die neuen Technologien könnten künftig aufwendigere Grafik, realistischere Reflexionen und eine bessere Performance in modernen PC-Spielen ermöglichen.

DirectX Raytracing erhält grundlegende Verbesserungen

Im Mittelpunkt der Ankündigung stehen drei neue Funktionen: Clustered Geometry, Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS) und GPU-gesteuerte Beschleunigungsstrukturen.

Bislang müssen Spiele für Raytracing komplexe Datenstrukturen erstellen und aktualisieren, um Lichtstrahlen effizient durch eine virtuelle Szene verfolgen zu können. Gerade bei großen Spielwelten, zahlreichen beweglichen Objekten und aufwendigen Animationen entstehen dabei erhebliche Rechenkosten.

Mit Clustered Geometry wird die Geometrie in kleinere, wiederverwendbare Einheiten aufgeteilt. Entwickler können vorhandene Geometriedaten erneut verwenden, statt große Beschleunigungsstrukturen ständig vollständig neu aufzubauen.

PTLAS verfolgt einen ähnlichen Ansatz für komplette Spielwelten: Statt bei einer Veränderung die gesamte übergeordnete Beschleunigungsstruktur zu aktualisieren, müssen nur die tatsächlich betroffenen Bereiche neu verarbeitet werden.

Microsoft demonstriert enorme Performancegewinne

Wie groß das Potenzial ausfällt, zeigt eine technische Demonstration auf einer AMD Radeon RX 9070. Beim Wechsel von herkömmlichen Beschleunigungsstrukturen zu Clustered Geometry stieg die Bildrate in einer speziellen Testszene von lediglich 1,2 FPS auf 79 FPS.

Das entspricht einer rund 66-fachen Steigerung. Gleichzeitig sank die benötigte Zeit zum Aufbau der Beschleunigungsstrukturen von 788 auf 3,11 Millisekunden. Der Speicherbedarf der entsprechenden Strukturen reduzierte sich um nahezu 90 Prozent.

Wichtig: Diese Werte stammen aus einem gezielt entwickelten technischen Benchmark und sind nicht auf die allgemeine Spieleleistung übertragbar. Ein Performancegewinn um den Faktor 66 in fertigen Spielen lässt sich daraus ausdrücklich nicht ableiten.

NVIDIA, AMD und Intel unterstützen die neuen Funktionen

Microsoft hat bereits die Unterstützung verschiedener Grafikkartenfamilien bestätigt. Für die neuen Raytracing-Funktionen sind derzeit folgende GPUs vorgesehen:

• NVIDIA: Sämtliche GeForce-RTX-Grafikkarten
• AMD: Radeon-RX-9000-Serie
• Intel: Arc-B-Serie und ausgewählte Core-Ultra-Prozessoren mit integrierter Grafik

Nach Angaben von Microsoft benötigen die neuen Technologien grundsätzlich keine zusätzlichen Hardwarefunktionen über die vorhandene Raytracing-Unterstützung hinaus. Entscheidend ist allerdings, dass die jeweiligen Hersteller kompatible Treiber bereitstellen und validieren.

Eine spätere Unterstützung weiterer Grafikkartengenerationen ist damit grundsätzlich möglich, derzeit jedoch nicht für alle Modelle bestätigt.

Gears of War: E-Day nutzt bereits eine verwandte Technologie

Mit NVIDIA RTX Mega Geometry kommt eine vergleichbare Technik bereits in Gears of War: E-Day zum Einsatz. Microsoft nennt den Titel ausdrücklich als Beispiel für die Möglichkeiten effizienterer Raytracing-Berechnungen mit komplexer Geometrie.

Der entscheidende Unterschied: Durch die Integration entsprechender Funktionen in DirectX erhalten Entwickler künftig einen einheitlichen Ansatz, der nicht ausschließlich an die proprietären Lösungen eines bestimmten Grafikkartenherstellers gebunden ist.

Gerade für zukünftige Spiele mit großen offenen Welten, detaillierter Vegetation und umfangreichen Animationen könnte das erhebliche Vorteile bringen.

Auch Shader-Verarbeitung und GPU-Fehlerdiagnose werden verbessert

Parallel zur Raytracing-Vorschau hat Microsoft das DirectX Agility SDK 1.620 als reguläre Version veröffentlicht.

Zu den Neuerungen gehören Verbesserungen für Advanced Shader Delivery. Die Funktion ermöglicht es Entwicklern, bereits vorbereitete Shader bereitzustellen, wodurch Kompilierungsaufwand auf dem PC der Spieler reduziert werden kann.

Neu sind unter anderem Partial Graphics Programs, mit denen bereits kompilierte Programmteile mehrfach verwendet werden können. Außerdem stehen DirectX Dump Files zur Verfügung, um GPU-Abstürze gezielter untersuchen zu können.

Die Unterstützung einzelner Funktionen unterscheidet sich derzeit allerdings noch zwischen den GPU-Herstellern.

Wann profitieren PC-Spieler vom DirectX-Upgrade?

Die neuen Raytracing-Funktionen stehen zunächst als Entwicklervorschau im DirectX Agility SDK 1.722 bereit. Entwickler benötigen passende Treiber und müssen die neuen Technologien gezielt in ihre Engines beziehungsweise Spiele integrieren.

Ein automatischer FPS-Schub für bereits veröffentlichte Spiele ist deshalb nicht zu erwarten. Die eigentlichen Vorteile dürften sich erst in entsprechend optimierten Spielen und zukünftigen Grafik-Engines zeigen.

Fazit: Microsoft schafft mit dem umfangreichsten DirectX-Raytracing-Upgrade seit 2018 die technischen Grundlagen für effizientere und detailliertere Grafik. Besonders die gemeinsame Unterstützung durch NVIDIA, AMD und Intel könnte langfristig dazu beitragen, komplexes Raytracing und Pathtracing breiter verfügbar zu machen.

Quellen: Microsoft DirectX Developer Blog – Raytracing Clustered Geometry und PTLAS | Microsoft – DirectX Agility SDK 1.620 und 1.722 Preview