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Microsoft a profité de l'ouverture de la GDC pour annoncer une nouvelle API, DirectX Raytracing (DXR) . Comme son nom l'indique, il s'agit d'une nouvelle API qui vient s'ajouter aux autres API DirectX pour standardiser l'utilisation de certaines techniques dites de raytracing. Le raytracing tente pour rappel de représenter de manière plus exacte le parcours de la lumière pour proposer des rendus réalistes. L'inconvénient de la technique étant son coût généralement prohibitif, même si des approximations existent.

A l'inverse, le rendu 3D dans les jeux actuel est basé sur la rasterisation, la projection d'une scène 3D en 2D avant d'y appliquer les traitements pour obtenir la couleur des pixels, avec des techniques plus ou moins avancées de gestion de lumière (les premiers jeux 3D se contentant d'imiter les effets de lumière en les dessinant directement dans les textures, tandis qu'aujourd'hui les pixel shaders s'appliquent sur l'image 2D ce qui limite les possibilités même si les développeurs sont extrêmement créatifs). Comme le rappelle le sous titre de l'annonce de Microsoft, "3D Graphics is a lie" (le rendu 3D est un mensonge) !

Avec DXR, Microsoft souhaite donc ajouter un peu de "réalisme" avec une petite dose de raytracing. Dans le détail, il s'agit d'une API complémentaire qui ajoute de nouvelles possibilités pour utiliser le raytracing par dessus les pipelines actuels de rasterisation. En pratique, DXR s'appuie sur une représentation de la géométrie pour lancer des rayons. Par dessus cette représentation, chaque objet ou groupe d'objet pourra définir des "raytracing shaders" et des textures spécifiques à utiliser. Une fois ceci crée, le lancé de rayons est appliqué, l'API définie les cas d'intersection, de non intersection, et de "presque" intersection (near miss), en gérant les cas ou les rayons rebondissent sur plusieurs surfaces (multi bounce).

Techniquement, le lancer de rayon est effectué a partir de la "caméra" dans la variante utilisée par DirectX, et peut se faire pour une sélection de pixels de l'écran ou la totalité (Microsoft prend l'exemple de ne le faire uniquement que pour les objets dont la surface est réfléchissante).

Un exemple de rendu DXR avec le moteur SEED d'EA, Project PICA

D'un point de vue compatibilité avec le matériel existant, Microsoft renvoi simplement vers les constructeurs pour les détails. Certains matériels sur le marché disposeraient déjà d'un support de DXR (on ne sait pas lesquels), et Microsoft semble proposer un mode de rendu alternatif s'appuyant sur Direct Compute pour fonctionner sur tout le matériel existant aujourd'hui (avec un niveau de performances on l'imagine réduit).

AMD nous a indiqué qu'ils collaboraient "étroitement" avec Microsoft "pour les aider à définir, améliorer et prendre en charge l'avenir de DirectX 12 et du ray tracing", un propos qui évite soigneusement de prononcer l'acronyme DXR. AMD dispose déjà d'une API de ce type utilisable sur de multiples plateformes avec Radeon Rays . Interrogé sur la question spécifique de l'accélération matérielle, AMD nous a indiqué qu'ils proposeraient, à un moment non défini, un pilote qui proposera une accélération DXR (au delà du mode "fallback" utilisant Direct Compute et qui lui marche sur tous les GPU, mais probablement en étant peu utilisable). Ce qui sera accéléré, et quelles cartes seront concernées n'est pas encore défini non plus selon le constructeur. On semble sentir une certaine précaution pour ne pas dire frilosité de la part de la société sur sa communication, il nous est difficile de savoir s'il s'agit d'un manque de préparation sur le sujet, d'un désaccord avec Microsoft sur certains choix effectués, ou d'autre chose.

Nvidia de son côté a évoqué son implémentation sous le nom de RTX, cette dernière ne s'appliquera qu'à compter des GPU Volta et ultérieurs (soit uniquement la Titan V dans les GPU "joueurs" actuels de la gamme du constructeur). Nvidia présente la technologie là aussi de manière assez vague, sous entendant que leur implémentation sera utilisable "via" DXR, mettant son API en avant sans que l'on sache si c'est simplement dans un but de démarcation compétitive ou autre chose. Là encore à l'image d'AMD, la communication des deux principaux constructeurs ne va pas exactement dans le même sens que celle de Microsoft (les relations entre Microsoft et les responsables GPU ont toujours été particulières, chacun tentant de tirer la couverture de son côté et de créer un avantage compétitif, que ce soit les constructeurs de GPU l'un face à l'autre, ou Microsoft à proposer une API et des fonctionnalités qui ne soient pas cross-platform).

Du côté des développeurs, Microsoft annonce que les moteurs Frostbite, SEED (plus haut), Unity et Unreal Engine proposeront une forme de support de DXR. Futuremark devrait également proposer un test de ce type pour une version de 3D Mark.

Futuremark vient de mettre à jour son benchmark phare pour apporter le support de l'API graphique Vulkan. Il ne s'agit cependant pas d'un support généralisé mais limité au test spécifique à l'API Overhead, tout du moins dans un premier temps.

Pour rappel, ce test introduit dans 3DMark il y a 2 ans permet de mesurer la capacité des systèmes à encaisser un grand nombre de commandes de rendu. Les API de plus bas niveau telles que Mantle, DirectX 12 ou Vulkan réduisent significativement le surcoût CPU de ces commandes et permettent d'exploiter efficacement tous les coeurs CPU pour pouvoir prendre en charge de nombreuses commandes de rendu.

L'ajout de Vulkan dans ce test permet donc de s'assurer que tout fonctionne bien à ce niveau sur votre système. Il ne s'agit cependant pas d'un test qui mesure directement les performances globales des cartes graphiques. Il teste les capacités des pilotes, du CPU et du processeur de commandes du GPU sur un point particulier.

Voici pour information ce que nous avons obtenu avec une GTX 1080, une GTX 1060 6 Go et une RX 480 sur un Core i7-5960X cadencé à 4 GHz et sans HyperThreading :

Nous pouvons observer que le pilote Nvidia semble un petit peu plus efficace avec Vulkan alors que celui d'AMD l'est un peu moins. A noter que dans le cas de la Radeon RX 480 en DX12 et Vulkan ainsi que de la GTX 1060 en DX12, les performances semblent ici limitées par le processeur de commandes puisqu'elles varient directement avec la fréquence GPU.

Dans tous les cas la capacité de prise en charge des commandes de rendu explose avec ces API, à un niveau largement supérieur à ce qui est actuellement exploité par les développeurs. Dans un premier temps, l'intérêt principal pour ces derniers est de réduire les spécifications minimales requises pour leurs jeux plutôt que d'augmenter la complexité à l'écran.

Si Futuremark n'exclut pas la possibilité de porter également le test plus complet Time Spy sous Vulkan, sa priorité est actuellement la finalisation d'un nouveau test DirectX 12 prévu cette fois pour la VR.

Futuremark, dont le produit le plus célèbre est sans aucun doute 3DMark, a décidé de mettre les bouchées doubles sur le développement d'une nouvelle suite de tests dédiée à la réalité virtuelle (VR). La GDC était l'occasion pour le finlandais de détailler ses plans et d'essayer de convaincre l'industrie de l'utilité de sa solution baptisée VRMark.

Les investissements conséquents opérés récemment par les différents acteurs de l'industrie envers le développement de la réalité virtuelle entretiennent l'idée du développement d'un large marché et donc de la multiplication des casques dédiés et des systèmes exploités à cet effet. Ce type d'environnement est idéal pour les spécialistes du benchmark qui tirent la majorité de leurs revenus de l'exploitation professionnelle de leurs outils d'évaluation.

Tout comme Basemark, Futuremark travaille ainsi depuis quelques temps à la mise au point d'un benchmark dédié à la VR en essayant d'en prendre en compte un maximum d'éléments. Contrairement à la 3D temps réel classique, la VR n'a pas simplement besoin d'un certain niveau de performances, mais a également des exigences en termes de régularité et de latence. Des aspects qui en fait sont importants pour tout type d'affichage, même si dans une moindre mesure, mais c'est l'arrivée de la VR et du marché potentiellement énorme qu'elle représente qui pousse Futuremark et Basemark à aller plus loin que précédemment.

Une version preview de VRMark est proposée depuis quelques temps déjà, mais la version finale va aller beaucoup plus loin, c'est d'ailleurs déjà en partie le cas pour les versions beta que nous évaluons et qui sont fournies avec un équipement externe chargé d'observer la latence. Cet équipement est constitué d'un oscilloscope et d'une photodiode pilotés par VRMark pour mesurer la latence de l'application au photon, que ce soit pour un casque de réalité virtuelle (HMD - Head Mounted Display) ou pour un moniteur classique.

Futuremark développe également un équipement supplémentaire équipé d'un moteur qui va faire bouger les HMD de manière contrôlée pour aller plus loin et mesurer la latence de la prise en compte du mouvement de la tête. D'autres tests sont prévus par exemple pour mesurer la précision du système de positionnement ou encore la qualité du time warping, cette technique qui consiste à reprojeter l'image rendue pour simuler un angle de vue légèrement différent. Abuser du time warping peut réduire la latence et améliorer les performances mais conduire à des défauts visuels importants.

Mais évidemment à la base de VRMark nous retrouvons un benchmark 3D qui reprend d'ailleurs des scènes aperçues dans les précédents 3DMark. Des modifications plus ou moins importantes ont cependant dû être apportées pour la VR, par exemple l'abandon de certains effets de post processing tels que la simulation de la profondeur de champ ou les réflexions liées aux lentilles.

La modification principale concerne cependant le niveau de performances visé. Traditionnellement un 3DMark va chercher à pousser les cartes graphiques dans leurs derniers retranchements quitte à faire appel à des effets graphiques au coût disproportionné. Pour VRMark le but est d'obtenir une expérience réaliste. Deux niveaux de qualité sont proposés. Le premier cherche à obtenir au moins 90 fps en permanence sur les systèmes recommandés par Oculus et HTC (GTX 970 ou R9 290, alors que le second augmente quelque peu la charge et a plutôt besoin d'une GTX 980 Ti pour maintenir les 90 fps. Pour atteindre ce niveau de performances avec un contenu relativement riche, Futuremark a simplifié la géométrie ou encore réduit le nombre de particules. Deux aspects qui permettent des gains conséquents sans trop nuire au résultat final.

Une version encore plus simple est par ailleurs envisagée pour la VR sur mobile. Enfin, Futuremark développe une version haut de gamme de VRMark qui fera appel à DirectX 12 et Vulkan ainsi qu'un test spécifique à la réalité augmentée. Si aucune date n'est fixée pour l'arrivée de tous ces outils, il est évident que Futuremark fait le maximum pour les sortir le plus rapidement et profiter de l'exposition liée au lancement des premiers HMD.

Vous pourrez retrouver l'intégralité de la présentation de Futuremark ci-dessous :