Microsoft, DirectX 12 için hazırladığı yeni ışın izleme özelliklerini geliştiricilere önizleme sürümüyle sunmaya başladı. Clustered Geometry ve Partitioned TLAS adlı bu yenilikler, ışın izleme sırasında sahnenin tamamını her karede yeniden işlemek yerine yalnızca değişen bölümlerin güncellenmesini amaçlıyor. Özellikle çok sayıda hareketli nesne ve geniş oyun dünyaları içeren sahnelerde bu yaklaşım, işlemci ve grafik kartı üzerindeki yükü azaltabilir.

Microsoft’un paylaştığı örnek testte kare hızı 1,2 FPS’ten 79 FPS’e yükseldi. Bu, test sahnesinde yaklaşık 66 katlık bir artış anlamına geliyor. Ancak sonuç, genel oyun performansı için bir vaat ya da her oyunda beklenebilecek bir kazanç değil. Test, belirli koşullarda hazırlanmış örnek bir sahne üzerinde yapıldı; gerçek sonuçlar oyunun tasarımına, kullanılan donanıma ve geliştiricilerin özellikleri nasıl uyguladığına göre değişecek.

DirectX önizlemesinde neler değişiyor?

Microsoft, 28 Ekim’de Agility SDK’nın 1.620 ve 1.722 numaralı önizleme sürümlerini duyurdu. Agility SDK, geliştiricilerin yeni DirectX özelliklerini oyunlarına eklemesine olanak tanıyan araç ve yazılım geliştirme paketidir. Böylece oyun stüdyoları, bu özellikleri kullanabilmek için Windows’un yeni bir sürümünü beklemek zorunda kalmaz; gerekli desteği oyun geliştirme sürecinde test edebilir.

Bu önizlemenin ışın izleme bakımından öne çıkan iki parçası Clustered Geometry ile Partitioned TLAS. Işın izleme, ışığın sahnedeki yüzeylerle nasıl etkileştiğini hesaplayarak yansıma, gölge ve aydınlatma efektleri üretir. Bu hesaplamaların yapılabilmesi için grafik sistemi sahnedeki nesneleri arayabileceği hızlandırma yapıları kullanır. Bu yapıların hazırlanması ve güncel tutulması, özellikle sahne sürekli değişiyorsa önemli bir işlem yükü oluşturabilir.

Değişen sahneyi yeniden kurmak yerine güncellemek

Geleneksel iş akışlarında karakterlerin, araçların veya çevredeki nesnelerin hareketi, ışın izleme için kullanılan verilerin bir kısmının yeniden hazırlanmasını gerektirebilir. Büyük ve hareketli bir sahnede bu işlem her karede tekrarlanırsa, ışınların izlenmesine ayrılabilecek kaynaklar sahne verilerini düzenlemeye harcanır. Microsoft’un yeni yaklaşımı, tekrar kullanılabilecek bilgileri koruyup yalnızca değişen kısımlara odaklanmayı hedefliyor.

Clustered Geometry, modelleri en fazla 256 üçgen içeren daha küçük geometrik kümelere ayırıyor. Bu kümeler, sahnenin farklı karelerinde veya farklı bölümlerinde yeniden kullanılabilecek biçimde ele alınıyor. Böylece sistem, her nesneyi tek parça hâlinde baştan değerlendirmek yerine ilgili küçük kümeleri yönetebiliyor. Bu yöntem, ayrıntılı modellerle çalışırken geometri verisinin daha verimli işlenmesine yardımcı olabilir.

Partitioned TLAS ise üst seviye ışın izleme hızlandırma yapısını bölümlere ayırıyor. Bir oyun dünyasının yalnızca bir bölgesi değiştiğinde, tüm dünyanın yapısını yeniden oluşturmak yerine değişiklikten etkilenen bölüm güncellenebiliyor. Sabit kalan bölgeler kullanılmaya devam ediyor. Bu özellik, özellikle geniş açık dünyalarda veya aynı anda çok sayıda nesnenin bulunduğu sahnelerde gereksiz yeniden hesaplamaları azaltmayı amaçlıyor.

Microsoft’a göre bu yöntemler, geliştiricilerin ışın izleme sırasında sadeleştirilmiş geometrilere başvurmak zorunda kalmadan ekranda görülen daha ayrıntılı modelleri kullanmasını kolaylaştırabilir. Ayrıntılı geometri, yansımaların ve gölgelerin nesnelerin gerçek biçimine daha uygun görünmesine katkı sağlayabilir. Ancak görsel sonuç ve performans, oyunun kullandığı içeriklere ve uygulama biçimine bağlıdır; özelliklerin eklenmesi tek başına her oyunda daha iyi görüntü veya daha yüksek kare hızı garantilemez.

Microsoft’un test sonuçları ne gösteriyor?

Microsoft’un yayımladığı karşılaştırmada yeni yöntem, aynı örnek sahnede klasik iş akışıyla karşılaştırıldı. Şirketin paylaştığı değerler, özellikle hızlandırma yapısının hazırlanma süresi ve bellek kullanımı bakımından belirgin farklar olduğunu gösteriyor:

• Kare hızı: Klasik yöntemde 1,2 FPS, yeni yöntemde 79 FPS ölçüldü. Bu, test koşullarında yaklaşık 66 katlık artışa karşılık geliyor.
• Hızlandırma yapısının hazırlanma süresi: Kare başına süre 788 milisaniyeden 3,11 milisaniyeye düştü.
• Işın izleme süresi: Kare başına ölçülen süre 72,6 milisaniyeden 9,27 milisaniyeye indi.
• Bellek kullanımı: Toplam kullanım 7.519 MiB’den 774 MiB’ye geriledi. Microsoft’un ölçümüne göre bu, yaklaşık yüzde 89,7 daha az bellek kullanımı demek.

Bu rakamları değerlendirirken testin kapsamını göz önünde bulundurmak gerekiyor. Sonuçlar belirli bir donanım ve örnek sahne için elde edildi; farklı oyun motorlarında, sahne düzenlerinde veya grafik ayarlarında aynı değerlerin görülmesi beklenemez. Özellikle 66 katlık kare hızı artışı, teknoloji her oyuna eklendiğinde elde edilecek tipik kazanç olarak yorumlanmamalı. Microsoft da test sonuçlarının gerçek oyun performansını doğrudan temsil etmediğini belirtiyor.

Yine de sahne verilerinin daha hızlı hazırlanması, ışın izlemeye ayrılan işlem süresinin ve bellek gereksiniminin azaltılması geliştiriciler açısından önemli olabilir. Bu tasarruflar, uygun bir oyun tasarımında daha ayrıntılı ışın izleme efektlerine veya kaynakların oyunun başka bölümlerinde kullanılmasına imkân tanıyabilir. Son kullanıcıya yansıyacak fayda ise her oyunun uygulamasına bağlı olacak.

Önceki çözümlerden farkı ve donanım desteği

Benzer bir geometri yönetimi yaklaşımı daha önce NVIDIA’nın RTX Mega Geometry teknolojisiyle gündeme gelmişti. Bu teknolojiyi destekleyen oyunlarda, ışın izleme sahnelerindeki geometriyi daha verimli yönetmeye yönelik yöntemler kullanılıyor. Microsoft’un yaklaşımını DirectX’e eklemesi, özelliklerin tek bir üreticinin çözümüne bağlı kalmadan daha geniş bir ekosistemde değerlendirilebilmesinin önünü açabilir. Bununla birlikte, farklı ekran kartlarında desteğin kullanıma sunulması üreticilerin sürücüleri ve geliştiricilerin oyunlarına yaptığı uygulamalarla da ilişkilidir.

Microsoft, yeni özellikler için özel bir donanım birimi gerekmediğini, ancak ışın izleme destekli bir ekran kartının ve uyumlu yazılım desteğinin gerekli olduğunu söylüyor. Şirketin açıkladığı mevcut destek bilgileri şöyle:

• NVIDIA: GeForce RTX ekran kartları için destek belirtiliyor.
• AMD: Radeon RX 9000 serisi listeleniyor.
• Intel: Arc B serisi ekran kartları ile Core Ultra 200V ve Series 3 işlemcilerin grafik birimleri açıklanan destek kapsamına giriyor.
• Qualcomm: Snapdragon X2 platformu için sürücü desteğinin 2027’nin ilk yarısında gelmesi bekleniyor.

Bu liste, tüm ışın izleme destekli eski ekran kartlarının özellikleri kesin olarak kullanabileceği anlamına gelmiyor. Microsoft, eski donanımlarda performans veya uyumluluk sorunları yaşanması durumunda özelliklerin etkinleştirilmeyebileceğini belirtiyor. Destek durumu, üretici sürücülerinin yayımlanmasına ve her donanımın gereksinimleri karşılamasına göre netleşecek.

Geliştirici önizlemesinden oyunlara geçiş

Özellikler şu anda genel oyuncu kullanımına açılmış bir Windows ayarı veya indirilebilir oyun güncellemesi değil. Bunları denemek isteyen geliştiricilerin ilgili önizleme SDK’sını kullanması, uyumlu sürücülere sahip olması ve Windows Geliştirici Modu’nu etkinleştirmesi gerekiyor. Oyuncuların yalnızca SDK’nın yayımlanmasıyla mevcut oyunlarında performans değişikliği görmesi beklenmemeli.

Teknolojinin oyunculara ulaşması için oyun stüdyolarının özellikleri oyun motorlarına ve oyunlarına entegre etmesi gerekiyor. Ardından sürücü ve oyun güncellemeleriyle uyumluluğun doğrulanması gerekecek. Bu nedenle etkilerin önümüzdeki aylarda veya daha uzun bir geliştirme sürecinin ardından ortaya çıkması mümkün; belirli bir çıkış tarihi ya da bu özellikleri kullanacak oyunların kesin listesi henüz verilmiş değil.

DirectX güncelleme paketinde ışın izleme dışında da geliştirici araçları bulunuyor. Microsoft, kararlı sürüm tarafında oyunların daha hızlı açılmasına yardımcı olmayı hedefleyen Advanced Shader Delivery özelliğini genişletiyor. Ayrıca Shader Model 6.10’un aralık başında yayımlanması planlanan Agility SDK 1.621 ile kararlı sürüme geçeceğini duyurdu. Bunlar, geliştiricilere yönelik ayrı yenilikler; ışın izleme özellikleriyle aynı anda her oyunda etkinleşecekleri anlamına gelmiyor.

Özetle: DirectX’in yeni ışın izleme özellikleri, sürekli değişen sahnelerde yalnızca gerekli bölümleri güncelleyerek sahne hazırlama yükünü azaltmayı amaçlıyor. Microsoft’un örnek testindeki sonuçlar dikkat çekici olsa da bunlar gerçek oyunlar için doğrudan performans tahmini olarak kullanılmamalı. Oyuncular açısından asıl fark, oyun geliştiricilerinin özellikleri benimsemesi ve ekran kartı üreticilerinin uyumlu sürücü desteği sağlamasıyla belli olacak.