微软通过新的光线处理顺序,将DirectX 12中的光线追踪速度提升至90%。

微软通过新的光线处理顺序,将DirectX 12中的光线追踪速度提升至90%。

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微软推出了新的 DirectX 功能——着色器执行重排(SER)

在最近的 2025 年游戏开发者大会上,微软宣布发布 DXR 1.2 版本,其中首次引入了 SER 机制。这项技术可以优化光线追踪任务的执行,这些任务负责现代游戏中的逼真照明、反射和阴影。

变化点
目前光线追踪是“混乱”的——每条光线都独立处理。开发者可以指出着色器计算之间的相似性,显卡会自行对它们进行排序。
在传统模式下,GPU 会遇到不同复杂度的任务:有些光线快速找到物体,有些则深入并耗费大量时间。这导致“重”与“轻”操作混合在同一线程中,从而降低了并行处理效率。

使用 SER 后,开发者可以在着色器代码(HLSL)中指定线程执行顺序。显卡随后会重新组织任务,使相似的操作连续执行,从而提升整体性能。

技术细节
* 新控制权——以前只有驱动程序分配负载;现在开发者可以影响此过程。
* HLSL 原语——语言新增了请求线程处理顺序的构造。
* Shader Model 6.9 标准——SER 支持已成为强制要求,所有现代驱动必须正确处理此类代码。效率取决于具体硬件。

实际效果
微软在游戏 *Alan Wake 2* 中展示了 SER 的效果,该游戏将其与透明度微图(Opacity Micromaps – OMM)技术结合使用。结果如下:

* 光线追踪性能提升约 30%
→ 玩家获得更高帧率。
→ 开发者可添加更多图形特效。

在 Nvidia GeForce RTX 4090 上的测试中,增益约为 40%,而某些 Intel Arc B 系列型号则达到了 90%。

工作原理
传统光线追踪算法包含两个阶段:

1. 光线本身的追踪。
2. 收集并随后处理着色器命中的信息。

使用 SER 后,开发者可以先为整个场景完成第一阶段,收集相似的命中结果,将其分组后再批量启动进一步处理。这减少了系统资源消耗,并提升 GPU 效率。

总结:
微软通过在 DXR 1.2 中加入光线追踪任务执行顺序控制功能,扩展了 DirectX。此举为性能优化开辟新路径,使现代图形特效更易于开发者和玩家使用。

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