美国 - 艾赫巴里通讯社
微软通过 DirectX 中的 SER 集成，为光线追踪效率树立新标杆
在实时图形领域取得重大进展之际，微软已在其最新的 DirectX Agility SDK 中正式标准化了着色器执行重排序 (Shader Execution Reordering - SER) 技术，特别是包含 DXR 1.2 的 1.619 版本。这项技术最初于 2022 年由 Nvidia 随其 RTX 40 系列 GPU 推出，旨在减轻光线追踪的计算负担，现已成为微软图形 API 的核心组成部分。此次集成有望使复杂的光线追踪场景渲染更加高效，初步的基准测试尤其突出了 Intel Arc B 系列 GPU 的显著性能提升，据报道其性能提升高达 90%。
SER 的核心在于解决了 GPU 渲染中的一个基本挑战：不可预测性。在高度细节化的光线追踪或路径追踪环境中，光线会以无数种不可控的方式从表面反射。虽然这创造了视觉上令人惊叹的真实感，但却给 GPU 带来了巨大的计算瓶颈。SER 充当智能协调器，动态地对这些反射和光线反弹进行分类，以创建连贯性。这使得 GPU 能够识别多个光线中的模式并将它们分组，从而实现更高效的并行执行。通过优化 GPU 处理这些分散光线的方式，SER 极大地减少了浪费的计算工作。
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与 SER 相辅相成的是 DXR 1.2 引入的另一项关键功能：不透明度微图 (Opacity Micromaps - OMMs)。OMMs 通过向 GPU 提供有关表面透明度的关键信息来与 SER 协同工作。它们基本上告诉 GPU 不要浪费计算能力来渲染场景中那些透明或半透明、因此玩家看不到的部分的着色器。这意味着图形卡将只对实际可见的像素进行着色。工作流程是协同的：SER 首先对相似的光线追踪着色器进行分组，然后 OMMs 允许系统完全跳过对不可见元素的处理。减少不必要着色器工作的累积效应是每秒帧数 (FPS) 的直接提升，在具有复杂场景的图形密集型游戏中尤其明显。
微软自己的 SER 演示展示了其影响力。在比较渲染场景中，在 Nvidia GPU 上使用 SER 的场景显示性能提升了约 40%。更引人注目的是，一些 Intel Arc B 系列 GPU 的帧速率提高了多达 90%。SER 在 DirectX 中的标准化是迈向更广泛采用的关键一步。这有可能促使 Intel 和 AMD 将其自身的硬件级 SER 实现集成到未来的 GPU 代系中，从而促进图形硬件市场的更大竞争和创新。
为了进一步增强开发者的能力，SDK 更新还包括 Shader Model 6.9。该规范为开发人员提供了在其游戏引擎中利用 OMMs 和 SER 所需的工具和接口。虽然这对游戏开发来说是一个重大利好，但实际面向玩家的好处取决于开发人员是否将这些功能集成到他们的游戏中。值得注意的是，尽管这些功能之前已被宣布，但它们现在已脱离预览阶段并正式可用。
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除了这些主要功能之外，SDK 更新还包括对长向量操作和 16 位浮点运算的支持等其他显著改进，以及旨在简化硬件开销的通用优化。其中一些增强功能旨在帮助缓解那些优化不佳的游戏中经常遇到的问题，这些游戏通常难以应对高 VRAM 需求（例如，需要超过 12 GB 的游戏）。尽管这些目前是面向程序员的进展，但它们代表了基础工作，预计将在不久的将来为游戏玩家带来切实的现实世界性能改进。
