Еще пару лет назад было сложно даже вообразить трассировку лучей в реальном времени — а ведь все началось только в 2018 году, когда NVIDIA выпустила видеокарты GeForce 20-й серии. Графика уровня голливудских блокбастеров внезапно стала доступной играм. По крайней мере, именно так это описывали компании.
Но для большинства игроков обещанная революция так и осталась на словах. Всё просто: игровые консоли прошлого поколения почти не умеют работать с трассировкой лучей, а на ПК полноценную картинку получают лишь обладатели самых мощных машин. Теперь ситуация начинает меняться. Microsoft представила несколько по-настоящему прорывных технологий для разработчиков — они заметно упростят и ускорят внедрение трассировки лучей, а значит, в скором времени функция станет массовой.
- Группировка геометрии: революция в ускорении рендеринга
- Прощай, расчёты по треугольникам!
- PTLAS: новый уровень иерархии ускорения для огромных миров
- Всё в одни руки: ускоряющие структуры теперь полностью на видеокарте
- Процессор уходит в тень — теперь всем заправляет видеокарта!
- Кластеризованная геометрия + PTLAS = трассировка лучей в каждый дом
- Не резкий провал, а плавный взлёт производительности
Группировка геометрии: революция в ускорении рендеринга
Прощай, расчёты по треугольникам!
Если подзабыли, как работает трассировка лучей — советую быстро освежить знания с помощью гайда от NVIDIA.
Вот в чем парадокс: главную нагрузку создает не столько сама обработка лучей, сколько подготовка огромного массива данных о сцене. Постоянно приходится строить специальные структуры, чтобы быстро выяснить, пересекает ли луч какой-либо объект.
Раньше всё зиждилось на обработке каждого из миллионов треугольников сцены — схема спокойно справлялась с небольшими мирами, но в современных играх динамической геометрии стало куда больше.
Здесь подливают масла mesh shaders и стриминг объектов: в игре постоянно появляется и подгружается новая геометрия, которую нужно незамедлительно добавить в структуру, а устаревшее — оперативно удалять.
Из-за этого огромная часть мощности видеокарты тратится не на рендеринг, а на бесконечное перестроение структуры ускорения. Чтобы это исправить, Microsoft предложила совершенно свежий подход под названием «Clustered Geometry» (кластеризованная геометрия).
В чем фишка: вместо обработки каждого треугольника по отдельности, близкие друг к другу треугольники объединяют в компактные группы — кластеры. Именно эти кластеры используются как строительные блоки структуры ускорения. На практике это резко ускоряет вычисления и высвобождает ресурсы видеокарты для самой графики.
В мире компьютерной графики такие методы не в новинку (например, Nanite Virtualized Geometry), но теперь принцип группировки станет общепринятым стандартом и будет использоваться повсеместно.
PTLAS: новый уровень иерархии ускорения для огромных миров
Трассировка лучей требует многоуровневых структур для быстрой работы. Но в динамичных и больших сценах именно верхний уровень (TLAS) становится бутылочным горлышком.
Microsoft предложила элегантное решение: теперь этот уровень разбивается на независимые небольшие части, которые можно обновлять отдельно друг от друга.
Это настоящее спасение для игр с потоковой подгрузкой, масштабной анимацией и динамическими уровнями детализации — то есть для большинства современных хитов.
С PTLAS движок обновляет только те участки сцены, которые реально меняются — если полный пересчет не требуется, то и не производится. Такой модульный подход экономит массу вычислений и делает рендеринг намного быстрее.
Всё в одни руки: ускоряющие структуры теперь полностью на видеокарте
Процессор уходит в тень — теперь всем заправляет видеокарта!
Для многих станет откровением, но именно центральный процессор был главной причиной просадок FPS при трассировке лучей — он координировал все этапы, и именно его вычислительная мощность обычно становилась главным лимитом.
Ещё в прошлом DirectX Raytracing позволял строить ускоряющие структуры прямо на видеокарте, но теперь Microsoft пошла дальше: почти все вычисления передаются на GPU. В результате процессор освобождается от лишней нагрузки, а общая производительность (особенно на бюджетных конфигурациях) приятно растёт.
Кластеризованная геометрия + PTLAS = трассировка лучей в каждый дом
Не резкий провал, а плавный взлёт производительности
Вместе эти технологии дают настоящий скачок — трассировка лучей становится масштабируемой и уже не требует топового «железа». Теперь можно повышать разрешение или детализацию без внезапных глубоких просадок — требования к системе растут плавно.
Массовое появление трассировки лучей в играх — вопрос ближайшего будущего, и это действительно перевернет все представления о графике. Даже если версия DirectX не поменялась, настоящие прорывы часто скрыты в невидимых деталях.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Премиум подписка — это доступ к эксклюзивным материалам, чтение канала без рекламы, возможность предлагать темы для статей и даже заказывать индивидуальные обзоры/исследования по своим запросам!
Подробнее о том, какие преимущества вы получите с премиум подпиской, можно узнать здесь
Также подписывайтесь на нас в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Youtube: https://www.youtube.com/@gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru
