微软（Microsoft）最新的DirectX光线追踪（DXR）升级似乎兑现了其惊人的性能承诺。独立测试在AMD Radeon RX 9070 XT上进行，结果显示加速结构效率和内存占用方面均有大幅改善。
正如我们上周所报道的，微软的DirectX 12 Agility SDK 1.722预览版引入了集群几何体（Clustered Geometry）、分区顶级加速结构（PTLAS）以及GPU驱动的加速结构构建。这些功能结合起来，有望对高度精细的环境实现更高效的光线追踪，类似于英伟达（NVIDIA）专有的RTX Mega Geometry技术。
在AMD于11月3日宣布确认RDNA 4 GPU支持这些新功能后，图形爱好者奥斯瓦尔多·皮纳利·多埃德莱因（Osvaldo Pinali Doederlein）决定对微软的说法进行实测，结果颇为引人注目。
AMD的RX 9070 XT借助集群几何体从1.7帧提升至91帧
奥斯瓦尔多使用微软公开的D3D12RaytracingClusteredGeometry示例和AMD专用的Agility SDK开发者预览版驱动，将传统的底层加速结构（BLAS）重建与新的集群几何体实现进行了对比。
他的测试在RX 9070 XT上以1600×920分辨率进行，采用固定相机位置和几何体密集的配置，旨在近似微软最初的演示环境。
结果非同凡响：
传统BLAS：帧率1.7帧，重建时间600毫秒，光线调度时间8.5毫秒，加速结构内存7,518MB
集群几何体：帧率91帧，重建时间2.6微秒，光线调度时间8.2毫秒，加速结构内存771MB
这意味着帧率提升了约54倍，加速结构内存消耗降低了近90%，大体上印证了微软此前的演示——在RX 9070上实现了1.2帧对79帧的对比。
关键在于，这些改善主要来自大幅降低重建光线追踪加速结构的开销，而非让光线遍历本身显著加快。
TLAS（顶级加速结构）负责组织场景实例，而BLAS（底层加速结构）则包含其底层几何体。微软的新集群几何体技术显著降低了在复杂场景中重建这些结构的成本，提升了光线追踪性能和内存效率。
实际游戏性能提升将温和得多
奥斯瓦尔多还调查了几个重要限制。在演示默认的额外100个BLAS几何体配置下，集群几何体大约快了两倍。将该数字增加到10,000——相当于额外几何体乘以100——才产生了惊人的50倍以上提升。
渲染分辨率同样重要。在4K下，几何体密集配置从1.6帧提升至28帧，仍然是令人印象深刻的17.5倍改善，但幅度明显缩小。此外，奥斯瓦尔多观察到光线调度性能偶尔可能回退多达40%，尽管在他的测试中集群几何体整体上仍然更快。
该高负载配置包含约9100万个三角形。作为参照，奥斯瓦尔多提到了Remedy Entertainment的《心灵杀手2》（Alan Wake II），据报道其最复杂的场景在剔除前可包含约2亿个三角形，尽管两者的工作负载不能直接比较。
在2024年Digital Dragons演讲中，Remedy的埃里克·扬松（Erik Jansson）透露，《心灵杀手2》在最复杂场景中可包含约2亿个三角形、400万个网格片和20万个实例，凸显了集群几何体这类技术有望更高效管理的巨大几何复杂度。
他还强调，这些结果并不意味着RX 9070 XT会突然以90帧运行高要求的路径追踪游戏。真实游戏涉及许多额外的渲染工作负载，而集成集群几何体需要大量引擎层面的改动。
事实上，我们此前对《战争机器：E-Day》（Gears of War： E-Day）的性能分析表明，英伟达的RTX Mega Geometry实现在改善几何细节的同时，可能带来可观的性能和显存开销。
在《战争机器：E-Day》中，RTX Mega Geometry在我们基于RTX 4090的测试系统上将GPU性能降低了约6%，并将专用GPU显存占用增加了约1.7GB。
对于AMD GPU用户而言，另一个限制是硬件支持。预览版驱动目前通过26.20.12.01版驱动支持RDNA 4 GPU，包括RX 9000系列。奥斯瓦尔多认为AMD的实现高度依赖BVH8和有向包围盒（Oriented Bounding Boxes）等架构改进，使得旧代Radeon显卡获得支持的可能性不大。
不过，微软表示这些标准化API从根本上并不要求新的光线追踪硬件，这意味着更广泛的兼容性仍取决于厂商实现和驱动支持。
最终，奥斯瓦尔多的发现进一步印证了微软DXR改进的巨大潜力，尤其是对于此前缺乏可比公开可用优化路径的AMD GPU而言。开发者能否将这些戏剧性的合成测试改善转化为有意义的游戏性能提升，仍有待观察。
