DirectX Raytracing 1.2: أحدث ثورة في عالم الألعاب برسومات مذهلة ✨🔥

هذا الأسبوع، مايكروسوفت إعلان واجهة برمجة التطبيقات الجديدة، DirectX Raytracing (DXR) 1.2، تُحسّن جودة الصورة وأداء العرض بشكل ملحوظ، أسرع حتى 2.3 مرة! تعمل شركات مثل AMD وIntel وNvidia وQualcomm، إلى جانب مطوري ألعاب الفيديو مثل Remedy، على دمج تقنيات DXR 1.2 هذه في أجهزة وبرامج الألعاب المستقبلية. 🎮✨

يتضمن تحديث DirectX Raytracing 1.2 تقنيتين: Opacity Micromaps (OMM) وShader Execution Reordering (SER)، مما يُحسّن الأداء في ألعاب تتبع الأشعة، ويزيد الكفاءة من ضعفين (SER) إلى 2.3 ضعف (OMM). من الضروري تطبيق هاتين التقنيتين في الألعاب أو محركات الألعاب للاستفادة من مزايا الأداء. 🔧⚡️

زيادة في الأداء بمقدار 2X – 2.3X

أحد التحديات الرئيسية التي تواجه الهندسة التي تم اختبارها ألفا (مثل أوراق الشجر والأسوار والشعر) في تتبع الأشعة هو الحسابات الإضافية المطلوبة لتحديد ما إذا كان الضوء يضرب سطحًا أو يمر من خلاله. خرائط التعتيم الدقيقة (OMM) يُحسّنون معالجة هذه الهندسة بتطبيق نسيج ذي قناة ألفا على سطح مستوٍ، وإزالة البكسلات التي تقل عن حد شفافية معين. هذا يُقلل عدد وحدات التظليل المطلوبة، مما يُحسّن الأداء والكفاءة.

في أفضل الأحوال، تزعم مايكروسوفت إمكانية تحقيق تحسن بمقدار 2.3 ضعف. مع ذلك، من المهم مراعاة أن بعض الألعاب والمشاهد لا تتضمن عناصر كثيرة مثل أوراق الشجر والأسوار. على سبيل المثال، بينما ستوكر 2 يوجد الكثير من العشب والأوراق والأسوار في كل مشهد تقريبًا، سايبربانك 2077 إنه لا يحتوي على أي أوراق تقريبًا. 🌿🚧

إعادة ترتيب تنفيذ التظليل (SER) تُقدّم هذه الميزة كميزة أكثر شمولية، إذ تُعيد تنظيم طريقة عمل وحدات التظليل لمنع التباعد. يحدث هذا التباعد عندما تتطلب وحدات البكسل القريبة وحدات تظليل لأداء مهام مختلفة، وهو أمر شائع في المشاهد ذات تأثيرات تتبع الأشعة المعقدة، مثل الإضاءة الواقعية والظلال المفصلة والانعكاسات الدقيقة. 🌈✨

تعالج وحدات معالجة الرسومات (GPU) وحدات التظليل في خيوط متوازية مُرتبة في مجموعات تُسمى "الانحناءات" أو "الجبهات الموجية". في الوضع الأمثل، تُنفذ جميع الخيوط داخل المجموعة نفس التعليمات في آنٍ واحد، مما يُعزز كفاءة وحدة معالجة الرسومات. يحدث تباعد وحدات التظليل عندما تحتاج الخيوط في نفس "الانحناءات" أو "الجبهات الموجية" إلى تنفيذ تعليمات مختلفة. في هذه الحالة، يُصبح التنفيذ المتزامن مستحيلاً، مما يُجبر وحدة معالجة الرسومات على معالجة كل مسار تعليمة على حدة، مما يُبقي بعض الخيوط خاملة ويزيد من زمن الوصول.

وفقًا لشركة Microsoft، تقوم SER بتجميع أو تنظيم أحمال عمل shader المتشابهة، مما يقلل التباعد، ويعظم استخدام وحدة معالجة الرسومات، ويسرع عملية العرض بما يصل إلى 2x. 🔥

دعم الأجهزة

أما بالنسبة لدعم الأجهزة، فإن الوضع متنوع، وهو أمر شائع مع ميزات واجهة برمجة التطبيقات الجديدة.

جميع وحدات معالجة الرسوميات من Nvidia منذ بنية Turing (جي فورس RTX ٢٠) تدعم تقنية Opacity Micromaps (OMM)، لذا قد تشهد هذه البطاقات الرسومية تحسنًا في الأداء بمجرد تطبيقها من قِبل مطوري الألعاب في ألعابهم. أعلنت Intel أن وحدات معالجة الرسومات Celestial (Xe3) القادمة من الجيل التالي ستدعم أيضًا تقنية Opacity Micromaps. 🌟

دعمت وحدات معالجة الرسومات من Nvidia تقنية إعادة ترتيب تنفيذ التظليل (SER)، بدءًا من سلسلة بطاقات Ada Lovelace من سلسلة GeForce RTX 40. وصرحت Intel بأنها تأمل في دعم هذه التقنية "عندما تصبح متاحة في حزمة تطوير برامج Agility SDK مستقبلية". مع ذلك، ليس من الواضح ما إذا كانت ستدعمها وحدات معالجة الرسومات Arc "Alchemist" أو "Battlemage" من Intel (أو كليهما). 🤔

من جانبها، لا يبدو أن AMD تدعم OMM أو SER على وحدات معالجة الرسومات RDNA 2/3/4، على الرغم من أن مايكروسوفت صرحت بأن الشركة تعمل على اعتماد هذه التقنيات على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك، لدى AMD بعض تحسينات البرمجة التي تُحاكي آلية عمل SER، لذا إذا خصص مطورو الألعاب وقتًا لتحسين أداء وحدات معالجة الرسومات Radeon، فقد يستفيدون من بعض زيادات السرعة.

كما أن شركة Qualcomm لا تدعم OMM أو SER، ولكنها ذكرت أنها ستفعل ذلك في الأجيال القادمة من وحدات معالجة الرسومات المتكاملة. 🏆

سيتم إصدار النسخة التجريبية من DXR 1.2 في أبريل 2025. 🗓️

في ملخص، وصول DirectX Raytracing 1.2 🎮 يمثل تقدمًا كبيرًا في تطور تتبع الأشعة في ألعاب الفيديو، حيث يقدم تحسينات مهمة في أداء ⚡ و الجودة البصرية 👁️ بفضل التقنيات المبتكرة مثل خرائط التعتيم الدقيقة (OMM) و ال إعادة ترتيب تنفيذ التظليل (SER).

على الرغم من أن تبني الأجهزة والدعم يختلف بين الشركات المصنعة، إلا أن التزام الشركات الكبيرة مثل نفيديا, إنتل, أيه إم دي و كوالكومويشير المطورون الرئيسيون، بالإضافة إلى المطورين الرئيسيين، إلى أن هذه التحسينات سيتم دمجها تدريجيًا في العناوين والأجهزة المستقبلية 🚀.

مع إطلاق مخطط له في أبريل 2025, دي اكس ار 1.2 يعد بتحسين تجربة الألعاب، مما يعود بالنفع على المطورين واللاعبين من خلال عرض أكثر كفاءة وواقعية 🎯.

لا شك أن هذا التحديث سيشكل خطوة مهمة نحو مستقبل الألعاب مع تتبع الأشعة المتقدم 🌟.