Az éppen zajló GDC 2018 alkalmával mind a Microsoft, mind pedig az Nvidia bemutatott egy-egy olyan újítást, amelyek a ray-tracing technológia valós idejű bevetését segítik. A Microsoftnál ez a DirectX 12-es API kiegészítéseként érkező DirectX 12 DXR, az Nvidiánál pedig az RTX névre hallgat.

Hogy mi is az a ray-tracing, azaz sugárkövetés? Egy ütőképes, ellenben meglehetősen erőforrás-igényes eljárás, amellyel a fény útját próbálják hatékonyan, számítások alapján modellezni, és ez élethű árnyékokat, tükröződéseket, fényvisszaverődéseket és megvilágítási módokat eredményez. A ray-tracing technológiát eddig jellemzően csak azoknál a munkáknál használták, amelyeknél nem okoz gondot egy-egy képkocka több órán át tartó renderelése – például filmeknél, élethű lakberendezési és építészeti fotóknál –, így ez a módszer játékokban még nem igazán kapott helyet. Viszont mivel a hardver egyre erősebb és ütőképesebb, valamint az API-k is fejlődnek, lassan lehetőség nyílik a ray-tracing valós idejű bevetésére is, még ha eleinte ez csak néhány effekt erejéig történik majd meg. A ray-tracing erőforrás-takarékos alternatívája a raszterizáció, ami következtetésen alapuló fény- és árnyék-megjelenítéssel dolgozik, így kevésbé élethű, mint a ray-tracing, cserébe viszont nagyságrendekkel kevesebb erőforrást igényel, ami segíti a valós idejű bevetést. A lenti két újítás segítségével a játékipari szereplők elkezdhetik kombinálni a raszterizációt és a ray-tracing-et, így erőforrás-takarékosan emelhetik a vizuális élmény szintjét, míg meg nem jelennek azok a hardverkomponensek, amelyeknek már a valós idejű ray-tracing sem lesz túlzottan megterhelő.

A valós idejű sugárkövetés terjedését segítheti a Microsoft DirectX 12 DXR funkciója, amely a modern grafikus processzorok számítási teljesítményét veti be a sugárkövetéssel kapcsolatos számítások felgyorsításához. A funkció alapját egy DirectCompute alapú Fallback Layer adja, ami minden DirectX 12-es támogatással ellátott grafikus processzorral működhet, speciális gyártó támogatás igénye nélkül, amennyiben az adott hardver támogatja a használathoz szükséges szolgáltatásokat.

Ezen felül driver alapú gyártó-specifikus gyorsítási módszerek bevetésére is van mód, amelyeknél a hardveres és a szoftveres funkciókat kombinálva történhet a sugárkövetéssel kapcsolatos számítások gyorsítása. A dolgok jelenlegi állása szerint mind az AMD, mind az Nvidia, mind pedig az Intel megoldásai támogatni fogják a DirectX 12 DXR funkciót.

A másik újítás, vagyis az RTX már az Nvidia nevéhez fűződik és hardveres gyorsítást kínál. Ennek pontos működésébe egyelőre még nem engedett betekintést az Nvidia, de annyi kiderült, hogy a Volta GPU sorozattól felfelé működik, így erősen valószínű, hogy a GPU-ban található Tensor Core egységek is részt vesznek a munka gyorsításában. Az RTX kompatibilis lesz a Microsoft által bejelentett DXR technológiával, így azoknál az alkalmazásoknál,amelyek DXR támogatással érkeznek, megfelelő hardveres támogatás esetén automatikusan aktiválódhat az Nvidia RTX technológiája. Erről már készült egy demó videó is, ami az alábbiakban tekinthető meg.

A fenti videón a Remedy Entertainment Northlight motorja látható, ami kissé zajos képet kreál. Ez a ray-tracing implementáció miatt van így, ami ebben az esetben ún. „path tracing” elven működik. Ez az implementáció csak limitált mennyiségű sugarat tud kezelni egy-egy képkockán, aminek zajos kép lesz az eredménye, de erre is van megoldás. Az Nvidia éppen a tavalyi GDC alkalmával mutatta be mesterséges intelligencián alapuló zajmentesítő megoldását, ami meglepően hatékonyan működött. Hasonló zajcsökkentő algoritmus már a GameWorks-ban is található, ami vélhetően a fenti videón is dolgozott. A fejlődés persze nem áll meg, ugyanis a GameWorks következő kiadása további újításokat kap, hogy a sugárkövetéses renderelés képminősége még tovább javulhasson.

A Microsoft és az Nvidia több játékipari szereplővel is együttműködik annak érdekében, hogy az újítások helyet kaphassanak a különböző játékokban. A listán a fentebb említett Remedy mellett a 4A Games, az EA Games, az Epic Games és a Unity is jelen van, így az Unreal, a Unity és a Frostbite játékmotorok hamarosan elkezdhetik kiaknázni a Microsoft DXR-ben és az Nvidia RTX-ben rejlő lehetőségeket.