Microsoft, DirectX 12 Agility SDK 1.620 kararlı sürümü ile 1.722 Preview sürümünü geliştiricilerin kullanımına sundu. Yeni sürümler özellikle ışın izleme, GPU verimliliği ve Advanced Shader Delivery tarafında önemli yenilikler getiriyor. Microsoft’un yeni DirectX Raytracing özelliklerini, teknolojinin 2018’de kullanıma sunulmasından bu yana yapılan en önemli geliştirmeler arasında değerlendirmesi dikkat çekiyor.
Agility SDK 1.722 Preview’in en önemli yenilikleri arasında Clustered Geometry, Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS) ve GPU tarafından yönlendirilen hızlandırma yapısı oluşturma özellikleri bulunuyor. Bu teknolojiler, özellikle sürekli değişen ve yüksek miktarda geometri içeren modern oyun dünyalarında ışın izleme işlemlerinin oluşturduğu hesaplama yükünü azaltmayı amaçlıyor.
Geleneksel ışın izleme sistemlerinde sahnedeki nesnelerin geometrisini temsil etmek için Acceleration Structure adı verilen veri yapıları oluşturuluyor. Bu yapıların önemli bir bölümünü Bottom-Level Acceleration Structure (BLAS) ve Top-Level Acceleration Structure (TLAS) oluşturuyor. Özellikle animasyonlu nesnelerin, sürekli değişen çevrelerin veya yoğun geometri akışının bulunduğu sahnelerde bu yapıların yeniden oluşturulması ciddi GPU ve bellek maliyetleri ortaya çıkarabiliyor.
Microsoft’un Clustered Geometry yaklaşımı ise geometriyi daha küçük ve yeniden kullanılabilir kümelere ayırıyor. Her küme 256’ya kadar üçgen ve köşe içerebiliyor. Geliştiriciler bu parçaları kullanarak daha büyük hızlandırma yapılarını sıfırdan yeniden oluşturmak yerine mevcut kümeleri bir araya getirebiliyor. Böylece aynı ayrıntılı geometri hem rasterizasyon hem de ışın izleme işlemlerinde kullanılabiliyor.
Bu yaklaşımın özellikle yüksek detay seviyesine sahip oyunlarda önemli bir potansiyeli bulunuyor. Geliştiriciler, ışın izlemeli yansımalar ve gölgeler için gereken geometriyi sürekli olarak yeniden oluşturmak zorunda kalmadığında, ışın izleme sisteminin oluşturduğu işlem yükü ciddi şekilde azalabiliyor.
Microsoft, teknolojinin potansiyelini D3D12RaytracingClusteredGeometry örnek uygulaması üzerinden gösterdi. AMD Radeon RX 9070 kullanılan belirli bir test senaryosunda geleneksel BLAS yaklaşımı yalnızca 1,2 FPS üretirken Clustered Geometry kullanıldığında performans 79 FPS seviyesine çıktı. Bu, aynı örnek ve yapılandırmada yaklaşık 66 katlık bir performans artışı anlamına geliyor.
| Ölçüm | Geleneksel BLAS | Clustered Geometry | Fark |
|---|---|---|---|
| Kare hızı | 1,2 FPS | 79 FPS | Yaklaşık 66 kat |
| GPU hızlandırma yapısı oluşturma süresi | 788 ms | 3,11 ms | Yaklaşık 254 kat daha hızlı |
| GPU ışın izleme süresi | 72,6 ms | 9,27 ms | Yaklaşık 7,8 kat daha hızlı |
| Statik AS belleği | 723 MiB | 527 MiB | %27 daha az |
| Animasyonlu AS belleği | 6.794 MiB | 244 MiB | %96,4 daha az |
| Toplam AS belleği | 7.519 MiB | 774 MiB | %89,7 daha az |
| Statik oluşturma scratch belleği | 1,83 MiB | 526 MiB | Daha yüksek |
| Animasyonlu oluşturma scratch belleği | 8,25 MiB | 179 MiB | Daha yüksek |
Microsoft özellikle bu sonuçların belirli bir geliştirme örneğine ve test yapılandırmasına ait olduğunu vurguluyor. Dolayısıyla 79 FPS değerinin gerçek oyunlarda doğrudan 66 kat performans artışı anlamına gelmesi beklenmemeli. Gerçek kazanım; oyunun kullandığı geometri, ışın izleme efektleri, motorun uygulaması ve kullanılan GPU mimarisine göre önemli ölçüde değişebilir.
Advanced Shader Delivery ve Yeni DirectX Özellikleri
Agility SDK 1.722 Preview’in bir diğer önemli özelliği ise Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS). Bu sistem sayesinde geliştiriciler değişmeyen bir sahnenin tamamını yeniden oluşturmak yerine yalnızca değişen bölümleri güncelleyebiliyor. GPU destekli hızlandırma yapısı oluşturma özellikleriyle birlikte kullanıldığında bunun büyük ve dinamik oyun dünyalarında işlem yükünü azaltması hedefleniyor.
Microsoft ayrıca NVIDIA’nın RTX Mega Geometry teknolojisini, benzer yaklaşımın daha önceki örneklerinden biri olarak gösteriyor. Özellikle Gears of War: E-Day gibi ışın izleme ve gelişmiş geometri teknolojilerinden yararlanan oyunlarda bu tür sistemlerin önemi giderek artıyor. DirectX seviyesinde standartlaştırılan yeni özellikler, benzer tekniklerin yalnızca tek bir GPU üreticisine bağlı kalmadan farklı donanımlarda kullanılabilmesinin önünü açabilir.
Önizleme sürümündeki yeni ışın izleme özellikleri için şu anda desteklenen donanımlar arasında NVIDIA GeForce RTX ailesi, AMD Radeon RX 9000 serisi, Intel’in Arc B serisi ekran kartları ve desteklenen Core Ultra entegre GPU’ları bulunuyor. Microsoft, özelliklerin mevcut ışın izleme desteğinin ötesinde temelde yeni donanım yetenekleri gerektirmediğini, ancak gerekli sürücü desteğinin sağlanması gerektiğini belirtiyor.
Kararlı Agility SDK 1.620 ise özellikle Advanced Shader Delivery tarafında önemli geliştirmeler getiriyor. Microsoft’un amacı, PC oyunlarında sık karşılaşılan shader derleme sürelerini ve buna bağlı oluşabilen takılmaları azaltmak. Bu kapsamda Partial Graphics Programs desteği öne çıkıyor.
Partial Graphics Programs, geliştiricilerin daha önce derlenmiş shader bileşenlerini birden fazla pipeline yapılandırmasında yeniden kullanmasına olanak sağlıyor. Böylece aynı shader bileşenlerinin farklı kombinasyonlar için tekrar tekrar paketlenmesi ve derlenmesi gerekmeyebiliyor. Bunun sonucunda shader paketlerinin boyutunun ve derleme yükünün azaltılması hedefleniyor.
Advanced Shader Delivery’nin uyumlu Windows 11 sistemlerinde AMD, Intel, NVIDIA ve Qualcomm GPU’ları kapsayacak şekilde genişlediği belirtiliyor. Ancak yeni Partial Graphics Programs optimizasyonu şimdilik Radeon RX 7000 ve RX 9000 serileriyle sınırlı. Microsoft, gelecekte diğer GPU üreticileri için de destek sunmayı planlıyor.
Güncelleme bununla da sınırlı değil. Agility SDK 1.620 kapsamında GPU çökmelerinin teşhis edilmesine yardımcı olacak DirectX Dump Files, Fence Barriers Tier 1, Batch Async Command List API’leri ve makine öğrenimi iş yükleri için yeni DirectX Compute Graph Compiler arayüzleri de geliştiricilerin kullanımına sunuluyor.
Microsoft ayrıca Shader Model 6.10 için kararlı sürüm planını da açıkladı. Shader Model 6.10 şimdilik önizleme aşamasında kalacak ve perakende sürümünün Aralık başında planlanan Agility SDK 1.621 ile yayınlanması bekleniyor.
| Sürüm | Durum | Öne çıkan özellikler |
|---|---|---|
| Agility SDK 1.620 | Kararlı | Advanced Shader Delivery geliştirmeleri |
| Agility SDK 1.722 | Önizleme | Clustered Geometry, PTLAS, GPU güdümlü AS |
| FSR benzeri yükseltme | DirectX özelliği değil | Yeni SDK ile doğrudan ilişkili değil |
| Shader Model 6.10 | Önizleme | Agility SDK 1.621 ile kararlı sürüm planlanıyor |
| Partial Graphics Programs | 1.620 | Shader bileşenlerinin yeniden kullanımı |
| DirectX Dump Files | 1.620 | GPU çökme analizi |
| Compute Graph Compiler | 1.620 | Makine öğrenimi iş yükleri |
Yeni DirectX 12 Agility SDK sürümleri, mevcut oyunların otomatik olarak daha hızlı çalışacağı anlamına gelmiyor. Bu özelliklerin kullanılabilmesi için oyun motorlarının ve geliştiricilerin yeni API’leri projelerine entegre etmesi gerekiyor. Özellikle Clustered Geometry ve PTLAS gibi teknolojilerin gerçek oyunlarda sağlayacağı kazanım, geliştiricilerin motor mimarisini bu sistemlerden yararlanacak şekilde düzenlemesine bağlı olacak.
Buna rağmen Microsoft’un ışın izleme tarafında attığı adım oldukça önemli. Modern oyunlarda daha karmaşık geometri, dinamik dünyalar ve gelişmiş ışın izleme efektleri GPU üzerindeki hızlandırma yapısı oluşturma maliyetini artırıyor. Clustered Geometry’nin Microsoft’un testinde 788 ms’den 3,11 ms’ye düşen yapı oluşturma süresi ve toplam hızlandırma yapısı belleğinde yaklaşık %90 azalma sağlaması, teknolojinin özellikle yoğun ışın izleme kullanan gelecekteki oyun motorları açısından neden dikkat çektiğini gösteriyor.
Agility SDK 1.620’nin shader teslimatı tarafındaki geliştirmeleriyle birlikte değerlendirildiğinde Microsoft, yalnızca grafik kalitesini artırmaya değil, ışın izleme ve shader işlemlerinin oluşturduğu performans maliyetini azaltmaya da odaklanıyor. Ancak bu kazanımların oyunculara yansıması için oyun geliştiricilerinin yeni teknolojileri benimsemesi gerekecek. Önümüzdeki dönemde DirectX 12 destekli oyun motorlarında bu özelliklerin daha yaygın kullanılması, özellikle yüksek geometri yoğunluğuna ve gelişmiş path tracing/ışın izleme sistemlerine sahip yapımlarda önemli performans kazanımları sağlayabilir.
