DirectX 12: Vorschau auf DirectX Mesh Shader und DXR Tier 1.1

Microsoft zeigt in seiner DirectX 12 Development Preview die DirectX Mesh Shader, ein DirectX Sampler Feedback sowie DirectX Raytracing nach Tier 1.1 für das kommende große Update 20H1 von Windows 10. In den aktuellen Windows 10 Insider Preview Builds zu 20H1 sollen die neuen Funktionen bereits enthalten sein.

Auf seinem Blog hat Microsoft die Neuerungen von DirectX 12 für das kommende Windows 10 Update 20H1 näher vorgestellt und angekündigt, in den nächsten Wochen noch näher auf technische Details einzugehen. Windows Insider können die neuen Funktionen bereits jetzt testen, so Microsofts Produktmanager Jianye Lu.

In subsequent weeks, we will publish more technical details on each feature along with feature specs. All these features are currently available in Windows 10 Insider Preview Builds (20H1) through the Windows Insider Program.

Jianye Lu, Produktmanager (Microsoft)

DirectX Raytracing Tier 1.1

Mit Windows 10 Version 1809, dem sogenannten Oktober 2018 Update („Redstone 5“), gab Microsoft die bis dahin nur für Entwickler verfügbare Raytracing-API DXR für alle Anwender frei. Seitdem können Spiele mit DXR-Unterstützung auf kompatiblen Grafikkarten wie der GeForce-RTX-Serie (Test) davon Gebrauch machen.

Bei DXR in seiner aktuellen Form handelt es um DirectX Raytracing nach Tier 1.0, welches mittlerweile auch von Pascal und Turing ohne dedizierte RT-Cores unterstützt wird.

Microsoft gibt an, gemeinsam mit den GPU-Anbietern und Spieleentwicklern an den Hardwarefunktionen von DXR gearbeitet zu haben, um mit DXR Tier 1.1 die folgenden Erweiterungen und Verbesserungen zu Tier 1.0 einführen zu können:

• Support for adding extra shaders to an existing Raytracing PSO, which greatly increases efficiency of dynamic PSO additions.
• Support ExecuteIndirect for Raytracing, which enables adaptive algorithms where the number of rays is decided on the GPU execution timeline.
• Introduce Inline Raytracing, which provides more direct control of the ray traversal algorithm and shader scheduling, a less complex alternative when the full shader-based raytracing system is overkill, and more flexibility since RayQuery can be called from every shader stage. It also opens new DXR use cases, especially in compute: culling, physics, occlusion queries, and so on.

Microsoft

DirectX Raytracing Tier 1.1 soll zudem dafür sorgen, dass sich die Berechnung von Raytracing-Effekten nicht mehr so sehr zu Lasten der Leistung auswirkt.

DirectX Mesh Shader

Mesh Shader und Amplification Shader sind die nächste Ausbaustufe der GPU-Funktionen zur Geometrieverarbeitung und ersetzen die aktuellen Stufen für Input Assembler, Vertex Shader, Hull Shader, Tessellator, Domain Shader und Geometrie Shader.

Durch die Umstellung auf Mesh Shader soll der Flaschenhals bei der Geometrieberechnung von 3D-Szenen mit vielen Objekten geweitet werden. Das Hauptziel der Mesh Shader besteht darin, die Flexibilität und Leistung der Geometrie-Pipeline zu erhöhen. Zudem gibt es eine neue Amplification-Shader-Stufe, die Tessellation, Instancing und zusätzliche Culling-Szenarien ermöglicht.

Die DirectX Mesh Shader sollen Spieleentwicklern zukünftig die Möglichkeit geben, komplexere Szenen mit mehr geometrischen Details zu realisieren, ohne dabei Leistungseinbußen befürchten zu müssen.

Nvidia nutzt die neuen Shadertricks für mehr Performance bereits in der Turing-Architektur. Unter „Advanced Shading Technologies“ zusammengefasst, hat Nvidia seinen Ansatz der Mesh Shader mit der GeForce RTX 2080 Ti, 2080 und 2070 vorgestellt.

DirectX Sampler Feedback

Sampler Feedback stellt eine neue Hardwarefunktion dar, die es erlaubt aufzuzeichnen, auf welche Bereiche einer Textur während der Sampling-Vorgänge zugegriffen wurde. Damit können Spiele während des Renderns eine Feedback-Map generieren, die aufzeichnet, welche Teile welcher MIP-Levels resident sein müssen.

Weitere Verbesserungen verspricht sich Microsoft durch ein neuartiges Texture Streaming, ein dynamisches Texture Space Shading sowie der Unterstützung von DRED v1.2 für PIX Marker, dem das Unternehmen ebenfalls einen eigenen Blog-Eintrag widmet.