Microsoft ha dado a conocer una de las mayores actualizaciones de DirectX Raytracing (DXR) desde su debut en 2018, incorporando Clustered Geometry y Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS). Ambas tecnologías buscan reducir el coste de procesar geometría compleja mediante ray tracing, especialmente en videojuegos con escenarios dinámicos, numerosos objetos animados y mundos abiertos de gran tamaño.
Las novedades llegan mediante DirectX Agility SDK 1.722 Preview, todavía en fase de pruebas para desarrolladores. Microsoft ha mostrado resultados con una AMD Radeon RX 9070 que alcanzan hasta 66 veces más FPS y una reducción del 89,7% en la memoria utilizada por las estructuras de aceleración. Sin embargo, estas cifras corresponden a una demostración técnica y no representan mejoras directamente extrapolables a videojuegos comerciales.
Clustered Geometry permite reutilizar geometría sin reconstruir estructuras completas
El funcionamiento tradicional de DirectX Raytracing depende de estructuras de aceleración de nivel inferior (BLAS), utilizadas para organizar la geometría sobre la que se realizan las intersecciones de los rayos. Cuando un objeto cambia de posición, se deforma o modifica su nivel de detalle, actualizar estas estructuras puede consumir una cantidad considerable de tiempo de GPU.
Con Clustered Geometry, Microsoft divide las mallas en pequeños conjuntos reutilizables de hasta 256 triángulos y 256 vértices, denominados Cluster Level Acceleration Structures (CLAS). Estas unidades pueden combinarse para formar estructuras BLAS mayores, evitando reconstruir toda la geometría desde cero cuando únicamente cambia una parte del objeto o se necesita modificar su nivel de detalle.
La tecnología también introduce plantillas de clusters para geometría animada, que permiten reutilizar información sobre la estructura de las mallas mientras se actualizan las posiciones de sus vértices. Este procedimiento resulta especialmente relevante para personajes, superficies deformables y entornos generados dinámicamente, donde las reconstrucciones continuas pueden convertirse en un cuello de botella.
Otra consecuencia importante afecta a la calidad visual del ray tracing. Al reducir el coste de gestionar geometría compleja, los desarrolladores pueden utilizar con mayor facilidad los mismos modelos detallados empleados durante la rasterización, en lugar de versiones simplificadas para calcular las intersecciones. Esto podría mejorar la correspondencia entre los objetos visibles y sus sombras o reflejos, aunque dependerá de cómo cada motor implemente la tecnología.
PTLAS reduce el trabajo necesario para actualizar grandes mundos abiertos
La segunda incorporación es Partitioned Top-Level Acceleration Structures (PTLAS), una evolución de las estructuras TLAS que organizan las instancias de los objetos presentes en una escena. En implementaciones tradicionales, incluso un número relativamente pequeño de cambios puede obligar a actualizar estructuras que representan una parte mucho mayor del escenario, aumentando el trabajo de la GPU.
PTLAS permite dividir las instancias en particiones y conservar la información de aquellas que permanecen sin cambios. En un mundo abierto, por ejemplo, los edificios y elementos estáticos podrían mantener sus estructuras mientras se actualizan las zonas con movimiento. No obstante, el rendimiento depende de cómo se agrupen los objetos, ya que una distribución inadecuada puede incrementar el coste de recorrer las estructuras durante el trazado.
En una demostración con fichas de dominó, Microsoft registra 2,88 ms para actualizar una TLAS convencional frente a 0,79 ms utilizando PTLAS, con 4.702 modificaciones localizadas. Sin embargo, el tiempo de recorrido de los rayos resulta ligeramente superior con PTLAS, demostrando que reducir el coste de actualización no garantiza automáticamente mejorar todas las fases del renderizado.
Una Radeon RX 9070 pasa de 1,2 a 79 FPS en una demostración técnica
Los resultados más llamativos proceden de una prueba oficial ejecutada con una AMD Radeon RX 9070, donde Microsoft compara la reconstrucción tradicional de BLAS con Clustered Geometry. El escenario está diseñado para evaluar operaciones intensivas de geometría dinámica, por lo que las diferencias resultan mucho mayores de las que cabría esperar en un videojuego convencional.
| Métrica | BLAS tradicional | Clustered Geometry |
|---|---|---|
| Rendimiento | 1,2 FPS | 79 FPS |
| Preparación y construcción por fotograma | 788 ms | 3,11 ms |
| Procesamiento de ray tracing por fotograma | 72,6 ms | 9,27 ms |
| Memoria total de estructuras de aceleración | 7.519 MiB | 774 MiB |
La diferencia alcanza aproximadamente 66 veces más FPS y un 89,7% menos de memoria para las estructuras de aceleración. Sin embargo, no significa que un juego vaya a multiplicar su rendimiento por 66 ni que reduzca un 89,7% el consumo total de VRAM. La prueba compara procedimientos de construcción concretos, mientras que un motor comercial puede utilizar otras optimizaciones y dedicar buena parte de sus recursos al sombreado, las texturas y otras operaciones gráficas.
También existe una contrapartida: la memoria temporal necesaria durante determinadas operaciones de construcción aumenta considerablemente con Clustered Geometry. En el caso de las estructuras estáticas, pasa de 1,83 MiB a 526 MiB. Por tanto, el ahorro final depende del tipo de geometría, las necesidades temporales de memoria y la implementación del motor, no únicamente del tamaño de las estructuras resultantes.
NVIDIA, AMD e Intel ofrecen soporte inicial, mientras Qualcomm llegará en 2027
Microsoft ha confirmado que Clustered Geometry y PTLAS no necesitan nuevas capacidades de hardware más allá de las utilizadas para ray tracing, aunque requieren controladores compatibles. NVIDIA ofrecerá soporte para todas las GeForce RTX, mientras que AMD lo limita inicialmente a las Radeon RX 9000. Intel contempla las Arc B-Series y determinados procesadores Core Ultra, incluidos los modelos 200V y Series 3.
Por su parte, Qualcomm prevé incorporar estas funciones a Snapdragon X2 durante la primera mitad de 2027. Esto significa que no existe soporte inmediato para todas las GPU con ray tracing, pese a que las tecnologías puedan utilizarse en arquitecturas anteriores. La compatibilidad de otras generaciones dependerá del desarrollo y validación de los controladores correspondientes.
Las funciones forman parte de Agility SDK 1.722 Preview y Shader Model 6.10, por lo que actualmente están dirigidas a desarrolladores que utilicen las herramientas experimentales de DirectX. Además, los videojuegos existentes no recibirán automáticamente estas mejoras por actualizar Windows o los drivers: sus motores deberán integrar las nuevas estructuras y adaptar la gestión de geometría para aprovecharlas.
La actualización establece una base común para tecnologías relacionadas con la gestión eficiente de geometría compleja mediante ray tracing, un ámbito donde NVIDIA ya trabaja con RTX Mega Geometry. Su principal aportación consiste en reducir el coste de actualización de escenas dinámicas y facilitar el uso de modelos más detallados, aunque las mejoras reales de rendimiento y memoria dependerán de cada juego. Por ahora, los resultados publicados deben interpretarse como benchmarks técnicos, no como incrementos garantizados de FPS.
Vía: TechPowerUp
