Trazado de rayos DirectX

DirectX Raytracing ( DXR ) es una función introducida en DirectX 12 de Microsoft que implementa el trazado de rayos para la renderización de gráficos de vídeo. DXR se lanzó con la actualización de octubre de Windows 10 (versión 1809) el 10 de octubre de 2018. Requiere una tarjeta gráfica AMD Radeon RX 6000 , 7000 o 9000 , Intel Arc A o B, o Nvidia GeForce RTX 20 , 30 , 40 o 50 , diseñada para soportar la alta carga computacional utilizada para el trazado de rayos.

Con la introducción de DXR en octubre, se agregaron cuatro nuevas características a DirectX 12: ^{[ 1 ]}

1. La estructura de aceleración es una representación del entorno 3D formateada de manera eficiente para la GPU. Este entorno es el plano que se utiliza para crear los puntos de partida. La estructura permite realizar modificaciones y cuenta con un recorrido de rayos optimizado.
2. La lista de comandos DispatchRays marca el inicio de los rayos que se utilizan para generar los gráficos de reflexión. La GPU los utiliza para comenzar el proceso de trazado de rayos.
3. Los nuevos sombreadores HLSL ( generación de rayos, impacto más cercano, impacto y fallo ) describen computacionalmente el proceso de renderizado de trazado de rayos de DXR. Estos sombreadores utilizan la función TraceRay de HLSL para trazar rayos en el entorno. Cuando el rayo interactúa con el plano generado, puede activar uno de los sombreadores de impacto o fallo seleccionados. La variación de estos sombreadores crea texturas diferentes.
4. Estado de la canalización de trazado de rayos , equivalente a los objetos de estado de la canalización de gráficos y computación actuales. Los objetos de estado de la canalización son configuraciones de hardware que determinan cómo la GPU interpreta y renderiza la información. ^{[ 2 ]}

DXR comienza enviando un rayo desde cada píxel en un plano determinado y calcula qué objetos en el plano son alcanzados primero por el rayo. A continuación, el algoritmo DXR estima la cantidad de luz donde el rayo intersecta el objeto y asocia ese cálculo al objeto. Los objetos pueden tener diferentes propiedades que absorben o reflejan la luz a diferentes velocidades. Para evitar rebotes infinitos de un rayo, DXR detiene los cálculos después de una cierta cantidad de intersecciones. Los rayos que nunca interactúan con un objeto se rastrean para determinar su distancia. Esto permite que el algoritmo comprenda cuándo los rayos se han alejado demasiado. ^{[ 1 ]}

DXR se lanzó al público el 10 de octubre de 2018 con la actualización de octubre de Windows 10 (versión 1809). ^{[ 3 ]}

La primera actualización importante de DXR se realizó el 27 de mayo de 2020 con la actualización de mayo de Windows 10 (versión 2004). Esta actualización implementó DXR Tier 1.1, que permite a los motores de juego realizar cálculos en tiempo real, lo que hace que los gráficos de trazado de rayos sean más rápidos y eficientes. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Durante la GDC 2025, Microsoft anunció la próxima actualización de DXR (1.2), que incluirá soporte estandarizado para micromapas de opacidad (OMM) y reordenamiento de ejecución de sombreadores (SER). ^{[ 6 ]} Los principales fabricantes de hardware anunciaron oficialmente que implementarán la especificación API actualizada en sus productos.

• Blog para desarrolladores de Microsoft sobre DirectX Raytracing
• DirectX Raytracing y la actualización de Windows 10 de octubre de 2018
• Vista previa para desarrolladores de las nuevas características de DirectX 12.
• Blog de Nvidia sobre trazado de rayos frente a rasterización
• Direct3D 12 Raytracing en la documentación de Microsoft