DirectX: Clustered Geometry eleva ray tracing em até 66x

DirectX — a atualização do Agility SDK mira reduzir drasticamente o custo de ray tracing em cenas dinâmicas, abrindo caminho para reflexos e sombras mais precisos sem explodir uso de memória ou tempo de build. As novidades priorizam eficiência ao dividir geometria, atualizar apenas trechos alterados e empurrar montagem de estruturas para a GPU.

Clustered Geometry, PTLAS e builds GPU: por que importa

O Agility SDK 1.722 introduz três mudanças centrais: Clustered Geometry, Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS) e builds acionados pela GPU. Juntas, elas reduzem a necessidade de reconstruir BVHs inteiros quando partes da cena mudam, o que é crítico em mundos com streaming de geometria e objetos altamente animados.

Clustered Geometry quebra a malha em clusters reutilizáveis de até 256 triângulos e vértices, permitindo montar estruturas de aceleração maiores sem reconstruir cada BLAS do zero. PTLAS possibilita atualizar apenas a seção superior afetada por mudanças, e builds acionados pela GPU removem parte do trabalho da CPU, acelerando pipelines em cenas complexas.

Em uma amostra D3D12RaytracingClusteredGeometry com uma AMD Radeon RX 9070, a taxa de quadros saltou de 1,2 FPS para 79 FPS, o tempo de build de estruturas caiu de 788 ms para 3,11 ms, e a memória total usada por estruturas de aceleração caiu de 7.519 MiB para 774 MiB.

Os ganhos medidos no sample são contundentes: frame rate ~66x maior (1,2 → 79 FPS), build de AS ~254x mais rápido (788 ms → 3,11 ms) e redução de memória total de ~89,7% (7.519 MiB → 774 MiB). Entretanto, há trade-offs: os requisitos de scratch para builds aumentaram (por exemplo, static build scratch subiu de 1,83 MiB para 526 MiB), então a eficiência vem com custos diferentes na GPU.

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É importante destacar que esses números saem de uma configuração de referência e que ganhos reais em jogos dependerão do workload, da implementação do estúdio e da arquitetura do GPU. Ainda assim, o roteiro técnico abre a possibilidade de usar a mesma geometria detalhada para rasterização e ray tracing sem reconstruções pesadas.

Avanços em shader e compatibilidade ampliada

Além do ray tracing, o Agility SDK 1.620 retail traz melhorias ao sistema de entrega de shaders — o Advanced Shader Delivery — e novas APIs como DirectX Dump Files, Fence Barriers Tier 1 e Batched Asynchronous Command List, além de interfaces do DirectX Compute Graph Compiler voltadas a cargas de machine learning.

Uma otimização relevante é a introdução de Partial Graphics Programs, que permite reaproveitar componentes de shader pré-compilados entre diferentes configurações de pipeline, diminuindo o tamanho de pacotes de shader e os picos de compilação. Essa otimização, por enquanto, está disponível para as GPUs Radeon RX 7000 e RX 9000, com suporte a outros fornecedores previsto.

O preview destaca compatibilidade ampla: o preview atual lista suporte para todas as GeForce RTX da NVIDIA, a família Radeon RX 9000 da AMD e as Arc B-Series e GPUs integradas Core Ultra da Intel. Essas funcionalidades não exigem hardware fundamentalmente novo, mas dependem de suporte de driver e da adoção pelos desenvolvedores.

Foto: Divulgação

O Shader Model 6.10 segue em preview e tem lançamento retail programado para ser entregue junto com o Agility SDK 1.621 no início de dezembro, trazendo mais ferramentas para desenvolvedores polirem pipelines gráficos e de computação.

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