Η Microsoft αυξάνει την ταχύτητα παρακολούθησης ακτίνων στο DirectX 12 έως το 90 % χάρη σε μια νέα σειρά επεξεργασίας ακτίνων

Η Microsoft παρουσίασε μια νέα λειτουργία του DirectX – την Αναδιάταξη Εκτέλεσης Shader (SER)

Στην πρόσφατη Game Developers Conference 2025 η εταιρεία ανακοίνωσε τη κυκλοφορία της έκδοσης DXR 1.2, στην οποία εμφανίστηκε για πρώτη φορά ο μηχανισμός SER. Πρόκειται για μια τεχνολογία που επιτρέπει την βελτιστοποίηση της εκτέλεσης εργασιών ραδιοτοπισμού ακτίνων (ray tracing), οι οποίες είναι υπεύθυνες για το ρεαλιστικό φωτισμό, τις αντανακλάσεις και τις σκιές στα σύγχρονα παιχνίδια.

Τι άλλαξε
Στις παραδοσιακές ρυθμίσεις η εκτέλεση του ray tracing γίνεται «χαοτικά» – κάθε ακτίνα επεξεργάζεται ανεξάρτητα. Ο προγραμματιστής μπορεί να δηλώσει την ομοιότητα των υπολογισμών στους shaders, και το γραφικό κάρτα θα τα οργανώσει από μόνη της.

Στην κανονική λειτουργία η GPU αντιμετωπίζει εργασίες διαφόρων πολυπλοκότητας: μερικές ακτίνες βρίσκουν αντικείμενα γρήγορα, άλλες διέρχονται πολύ βαθιά και απαιτούν μεγάλο χρόνο. Αυτό οδηγεί σε ανάμειξη «βαριών» και «ελαφρών» εργασιών στο ίδιο ρεύμα, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της παράλληλης επεξεργασίας.

Με το SER ο προγραμματιστής στον κώδικα shader (HLSL) μπορεί να καθορίσει τη σειρά εκτέλεσης των ρευμάτων. Η κάρτα τότε αναδιοργανώνει τις εργασίες ώστε οι παρόμοιες ενέργειες να εκτελούνται συνεχόμενα, αυξάνοντας έτσι την συνολική απόδοση.

Τεχνικές λεπτομέρειες
* Νέος έλεγχος – προηγουμένως μόνο ο driver διανέμει το φορτίο· τώρα ο προγραμματιστής μπορεί να επηρεάσει αυτή τη διαδικασία.

* HLSL‑προσθετικά – στη γλώσσα εμφανίστηκαν νέες δομές για την αίτηση της σειράς επεξεργασίας ρευμάτων.

* Πρότυπο Shader Model 6.9 – η υποστήριξη του SER έγινε υποχρεωτική, επομένως όλοι οι σύγχρονοι drivers πρέπει να χειρίζονται σωστά αυτόν τον κώδικα. Η αποτελεσματικότητα εξαρτάται από το συγκεκριμένο υλικό.

Πρακτικό αποτέλεσμα
Η Microsoft έδειξε την αποδοτικότητα του SER με το παιχνίδι *Alan Wake 2*, όπου χρησιμοποιήθηκε μαζί με τη τεχνολογία μικροκαρτών διαφάνειας (Opacity Micromaps – OMM). Το αποτέλεσμα:

* Αύξηση της απόδοσης ray tracing ≈ 30 %
→ για τους παίκτες – υψηλότερη ταχύτητα πλαισίων.
→ για τους προγραμματιστές – δυνατότητα προσθήκης επιπλέον γραφικών εφέ.

Σε δοκιμές με την κάρτα Nvidia GeForce RTX 4090 η αύξηση ήταν περίπου 40 %, ενώ σε ορισμένα μοντέλα Intel Arc σειράς B έως και 90 %.

Πώς λειτουργεί
Ο παραδοσιακός αλγόριθμος ray tracing περιλάμβανε δύο φάσεις:

1. Η ίδια η εκτέλεση του ray tracing.
2. Συλλογή και επόμενη επεξεργασία των πληροφοριών σχετικά με τις συγκρούσεις από το shader.

Με το SER ο προγραμματιστής μπορεί πρώτα να εκτελέσει την πρώτη φάση για όλη τη σκηνή, να συλλέξει παρόμοιες αποτελέσματα συγκρούσεων, να τα ομαδοποιήσει και μόνο τότε να ξεκινήσει την περαιτέρω επεξεργασία σε πακέτα. Αυτό μειώνει την κατανάλωση συστημάτων πόρων και αυξάνει την αποδοτικότητα της GPU.

Συνολικά:
Η Microsoft επέκτεινε το DirectX, προσθέτοντας στο DXR 1.2 τη δυνατότητα να ελέγχεις τη σειρά εκτέλεσης των εργασιών ray tracing. Αυτό ανοίγει νέους δρόμους για βελτιστοποίηση της απόδοσης και κάνει τα σύγχρονα γραφικά εφέ πιο προσιτά τόσο στους προγραμματιστές όσο και στους παίκτες.