Microsoft zvyšuje rychlost sledování paprsků v DirectX 12 až na 90 % díky novému pořadí zpracování paprsků

Microsoft představila novou funkci DirectX – Shader Execution Reordering (SER)

Na nedávné Game Developers Conference 2025 společnost oznámila vydání verze DXR 1.2, ve které se poprvé objevil mechanismus SER. Jedná se o technologii umožňující optimalizovat provádění úloh ray tracingu, které odpovídají realistickému osvětlení, odrazům a stínům v moderních hrách.

Co se změnilo
Ray tracing je nyní „chaotický“ – každý paprsek se zpracovává nezávisle. Vývojář může určit podobnost výpočtů ve shaderech a grafická karta si samostatně řadí jejich provádění.
V běžném režimu GPU čelí úlohám různých složitostí: některé paprsky rychle najdou objekty, jiné pronikají daleko a vyžadují velké časové nároky. To vede k míchání „těžkých“ a „lehkých“ operací v jednom vlákně, což snižuje efektivitu paralelního zpracování.

S SER může vývojář ve svém shaderu (HLSL) zadat pořadí provádění vláken. Grafická karta poté úlohy přeorganizuje tak, aby podobné operace byly vykonávány po sobě, čímž se zvyšuje celková výkonost.

Technické detaily
* Nový kontrolní bod – dříve rozdělovala zatížení pouze ovladač; nyní může vývojář na tento proces působit.
* HLSL‑primitiva – v jazyce se objevily nové konstrukce pro požadavek pořadí zpracování vláken.
* Standard Shader Model 6.9 – podpora SER je povinná, proto musí všechny moderní ovladače správně tento kód zpracovávat. Výkon závisí na konkrétním hardwaru.

Praktický výsledek
Microsoft ukázala efektivitu SER na příkladu hry *Alan Wake 2*, kde byl použit spolu s technologií mikrokart transparentnosti (Opacity Micromaps – OMM). V důsledku:

* Zvětšení výkonu ray tracingu ≈ 30 %
→ pro hráče – vyšší frekvence snímků.
→ pro vývojáře – možnost přidat další grafické efekty.

V testech na grafické kartě Nvidia GeForce RTX 4090 byl zisk kolem 40 %, a na některých modelech Intel Arc série B až do 90 %.

Jak to funguje
Tradiční algoritmus ray tracingu zahrnoval dva kroky:

1. Samotný ray tracing.
2. Sbírání a následné zpracování informací o dopadech shaderem.

S SER může vývojář nejprve provést první krok pro celou scénu, shromáždit podobné výsledky dopadů, seskupit je a až poté spustit další zpracování balíčky. To snižuje spotřebu systémových zdrojů a zvyšuje efektivitu GPU.

Shrnutí:
Microsoft rozšířila DirectX přidáním do DXR 1.2 možnosti řídit pořadí provádění úloh ray tracingu. To otevírá nové cesty optimalizace výkonu a činí moderní grafické efekty dostupnějšími pro vývojáře i hráče.