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Microsoft donne un nouveau souffle au ray tracing avec DirectX, même sur les cartes graphiques actuelles
Microsoft vient de dévoiler ce qu’il présente comme la plus importante évolution du ray tracing dans DirectX depuis 2018. Au programme : des scènes plus détaillées, des calculs beaucoup plus efficaces et des gains de performances impressionnants en démonstration. Le tout sans nécessiter une nouvelle génération de cartes graphiques.
Le ray tracing permet aux jeux vidéo de reproduire plus fidèlement les reflets, les ombres et les effets de lumière. Mais cette technologie a un défaut bien connu des joueurs PC : elle demande énormément de puissance de calcul, surtout lorsque les décors sont complexes et que de nombreux objets bougent à l'écran.
Microsoft veut justement s’attaquer à ce problème. Avec une nouvelle version expérimentale de son DirectX 12 Agility SDK, l’entreprise introduit plusieurs technologies destinées à rendre le ray tracing moins gourmand.
Pour comprendre cette évolution, il faut savoir qu’une carte graphique ne calcule pas les rayons lumineux au hasard. Elle utilise une sorte de carte simplifiée de la scène, appelée structure d’accélération, pour déterminer plus rapidement quels objets peuvent être touchés par la lumière. Le problème ? Quand les objets bougent ou que le décor change, une partie de cette structure doit être reconstruite. Une opération qui peut devenir particulièrement coûteuse et pour laquelle Microsoft propose deux solutions complémentaires.
La première, Clustered Geometry, permet de regrouper les éléments d’un décor en petits ensembles réutilisables. Plutôt que de recalculer toute la géométrie, le moteur graphique peut conserver une bonne partie du travail déjà effectué. La seconde, PTLAS, applique une logique similaire aux scènes animées : seules les parties modifiées doivent être mises à jour.
Résultat attendu : moins de calculs inutiles et davantage de ressources disponibles pour afficher des environnements détaillés avec des effets de lumière réalistes.
Microsoft accompagne son annonce d’une démonstration technique particulièrement parlante. Sur une Radeon RX 9070, le passage à Clustered Geometry fait passer les performances de 1,2 à 79 images par seconde dans une scène de test. Le temps nécessaire à la construction des structures d’accélération chute également de 788 à 3,11 millisecondes, tandis que leur consommation mémoire diminue de près de 90 %.
Ces chiffres sont spectaculaires, mais ils doivent être replacés dans leur contexte. Il s’agit d’un cas de démonstration conçu pour mettre en évidence les avantages de cette nouvelle méthode, pas d'un gain que l’on retrouvera dans les jeux commerciaux. D’autant que cette optimisation peut nécessiter davantage de mémoire temporaire pendant certains calculs.
Autre intérêt de cette évolution : elle ne repose pas sur de nouvelles unités matérielles. Les technologies présentées sont destinées aux GeForce RTX de NVIDIA, aux Radeon RX 9000 d’AMD et aux Intel Arc série B, ainsi qu’à certains GPU intégrés compatibles. Elles nécessiteront toutefois des pilotes adaptés et surtout une intégration par les développeurs.
Autrement dit, installer une mise à jour de DirectX ne fera pas soudainement grimper les FPS de vos jeux actuels. L’intérêt se situe plutôt du côté des futurs titres, dont les moteurs pourront exploiter ces outils pour afficher des scènes plus riches tout en maîtrisant le coût du ray tracing.