マイクロソフトは今週、DirectX Raytracing（DXR）1.2アプリケーション・プログラミング・インターフェースを発表しました。このインターフェースは、画質とレンダリング性能を最大2.3倍まで大幅に向上させる新機能を導入しています。AMD、Intel、Nvidia、Qualcommに加え、Remedyなどのゲーム開発会社も、DXR 1.2テクノロジーを将来のゲーム用ハードウェアおよびソフトウェアに統合する取り組みを進めています。
DirectX Raytracing 1.2 アップデートには、不透明マイクロマップ（OMM）とシェーダー実行順序変更（SER）という 2 つのテクノロジが含まれており、レイトレーシングされたゲームのパフォーマンスを 2 倍（SER）から 2.3 倍（OMM）向上させます。パフォーマンスの向上を実感するには、両方のテクノロジを実際のゲームまたはゲームエンジンに実装する必要があります。
2倍～2.3倍のパフォーマンス向上
レイトレーシングにおけるアルファテスト済みジオメトリ（葉、フェンス、髪の毛など）の主な問題の一つは、光が表面に当たるか通過するかを判断するために余分な計算が必要になることです。不透明度マイクロマップ（OMM）は、アルファチャンネル付きのテクスチャを平面に適用することで、アルファテスト済みジオメトリの処理を改善します。そして、一定の透明度しきい値を下回るピクセルを削除します。OMMはシェーダーの使用回数を減らし、効率とパフォーマンスを向上させます。
マイクロソフトは、最良のシナリオでは2.3倍の改善を謳っています。ただし、すべてのゲームやシーンに草やフェンスといった要素が豊富に含まれているわけではないことにご注意ください。例えば、STALKER 2ではほぼすべてのシーンに草、葉、フェンスが豊富にありますが、サイバーパンク2077ではほとんど草や葉はありません。
シェーダー実行順序変更（SER）は、シェーダーの発散を回避するためにシェーダーの実行順序を変更するため、より汎用的な機能であると思われます。シェーダーの発散は、隣接するピクセルがシェーダーに異なるタスクを実行させる必要がある場合に発生します。これは、複雑な照明、リアルな影、詳細な反射など、レイトレーシング効果を多用するシーンでよく見られる状況です。
GPUは、ワープまたはウェーブフロントと呼ばれるグループに編成された並列スレッドでシェーダを処理します。理想的には、グループ内のすべてのスレッドが同一の命令を同時に実行し、GPUの効率を最大化します。シェーダの発散は、同じワープまたはウェーブフロント内のスレッドが異なる命令を実行する必要がある場合に発生します。この場合、同時実行は不可能であり、GPUは各命令パスを個別に処理しなければならず、一部のスレッドがアイドル状態になり、レイテンシが増加します。
Microsoft によれば、SER は類似のシェーダー ワークロードを並べ替えたりバッチ処理したりすることで、相違を減らし、GPU の使用率を最大化し、レンダリングを最大 2 倍高速化します。
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ハードウェアサポート
ハードウェア サポートに関しては、新しい API 機能ではよくあることですが、状況はまちまちです。
Turing（GeForce RTX 20シリーズ）以降のすべてのNvidia GPUは不透明マイクロマップ（OMM）をサポートしているため、ゲーム開発者がこれらのグラフィックスカードにOMMを実装すれば、パフォーマンスが向上する可能性があります。Intelは、次世代のCelestial（Xe3）GPUもOMMをサポートすると発表しました。
NVIDIAのGPUは、GeForce RTX 40シリーズのAda Lovelaceファミリーからシェーダー実行順序変更（SER）をサポートしています。Intelは「将来のAgility SDKで利用可能になった時点で」SERをサポートする予定です。しかし、IntelのArc「Alchemist」またはArc「Battlemage」GPU（あるいは両方）でサポートされるかどうかは不明です。
AMDはRDNA 2/3/4 GPUでOMMやSERをサポートしていないようですが、Microsoftはこれらの技術の普及に向けてAMDと協力していると述べています。また、AMDはSERの仕組みを模倣する可能性のあるスケジューリング最適化機能を備えているため、ゲーム開発者がRadeon GPU向けの最適化に時間をかければ、Radeon GPUの速度向上が期待できます。
Qualcomm も OMM や SER をサポートしていないが、次世代の統合 GPU ではサポートすると述べている。
DXR 1.2 のプレビュー バージョンは 2025 年 4 月にリリースされる予定です。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
