تزيد مايكروسوفت سرعة تتبع الأشعة في DirectX 12 إلى 90٪ بفضل ترتيب معالجة الأشعة الجديد

مقدّمت مايكروسوفت ميزة جديدة في DirectX – إعادة ترتيب تنفيذ الشادر (SER)

في مؤتمر مطوري الألعاب الأخير 2025، أعلنت الشركة عن إصدار DXR 1.2 الذي يتضمن أول مرة آلية SER. هذه التقنية تسمح بتحسين تنفيذ مهام تتبع الأشعة التي تتحكم في الإضاءة الواقعية والانعكاسات والظلال في ألعاب اليوم.

ما تغير

في الوضع التقليدي، يتم تنفيذ تتبع الأشعة «عشوائياً» – كل شعاع يُعالَج بشكل مستقل. يمكن للمطور تحديد تشابه الحسابات في الشادر، وتقوم بطاقة الرسوميات بترتيب تنفيذها بنفسك.
في وضع GPU المعتاد، يواجه المعالج مهاماً ذات تعقيد مختلف: بعض الأشعة تجد الكائنات بسرعة، بينما الأخرى تتعمّق وتتطلب وقتاً أطول. يؤدي ذلك إلى خلط العمليات «ثقيلاً» و«خفيفاً» في نفس الخيط، ما يقلل من كفاءة المعالجة المتوازية.

مع SER، يمكن للمطور في شفرة الشادر (HLSL) تحديد ترتيب تنفيذ الخيوط. ثم تعيد بطاقة الرسوميات تنظيم المهام بحيث تُنفَّذ العمليات المشابهة متتاليةً، مما يزيد الأداء العام.

التفاصيل التقنية

* التحكم الجديد – سابقاً كان فقط برنامج التشغيل يوزع الحمل؛ الآن يمكن للمطور التأثير في هذه العملية.
* عناصر HLSL – ظهرت بنّاءات جديدة للطلب على ترتيب معالجة الخيوط.
* معيار Shader Model 6.9 – أصبح دعم SER إلزامياً، لذا يجب على جميع برامج التشغيل الحديثة التعامل مع هذا الكود بشكل صحيح. يختلف الأداء حسب الجهاز.

النتيجة العملية

أظهرت مايكروسوفت فعالية SER في لعبة *Alan Wake 2* حيث استخدم مع تقنية خرائط الشفافية الدقيقة (Opacity Micromaps – OMM). النتيجة:

* زيادة أداء تتبع الأشعة ≈ 30٪
→ للاعبين: معدل إطارات أعلى.
→ للمطورين: إمكانية إضافة مؤثرات رسومية إضافية.

في اختبارات بطاقة Nvidia GeForce RTX 4090، ارتفع الأداء بحوالي 40٪، وفي بعض نماذج Intel Arc سلسلة B حتى 90٪.

كيف يعمل

الخطوات التقليدية لتتبع الأشعة كانت:

1. تنفيذ تتبع الأشعة نفسه.
2. جمع ومعالجة معلومات التلامس بواسطة الشادر.

مع SER، يمكن للمطور أولاً تنفيذ الخطوة الأولى لكل المشهد، ثم تجميع نتائج التلامس المتشابهة، وتجمّعها، وبعد ذلك تشغيل المعالجة لاحقاً على دفعات. هذا يقلل استهلاك الموارد النظامية ويزيد كفاءة GPU.

الخلاصة:

وسعت مايكروسوفت DirectX بإضافة إمكانية التحكم في ترتيب تنفيذ مهام تتبع الأشعة في DXR 1.2. يفتح هذا آفاقاً جديدة لتحسين الأداء ويجعل المؤثرات الرسومية الحديثة أكثر سهولة للمطورين واللاعبين.