La Sega Saturn RTX : Du ray tracing sur la console de 1994 de Sega

C’est par l’intermédiaire du site de news l’association MO5 « Le Mag Mo5 » , acteur majeur de l’histoire et de la préservation du numérique, que j’ai découvert les derniers travaux de XL2. Ce développeur de la scène homebrew s’est attaqué à un sommet technologique : l’implémentation du raytracing sur la console 32-bits de Sega. Si ce terme évoque aujourd’hui les cartes graphiques les plus puissantes du marché, son application sur une machine de 1994, à l’architecture aussi complexe que celle de la Saturn, relève d’une ingéniosité mathématique vraiment bluffante.

Le raytracing en 32-bits

Il est important de préciser que la méthode utilisée par XL2 diffère du raytracing classique par pixel. Ici, le moteur effectue un lancer de rayons vers les sommets des polygones. Pour y parvenir sans effondrer le taux de rafraîchissement, le développeur s’appuie sur une structure de données appelée BSP (Binary Space Partitioning).

Le BSP découpe l’espace de jeu en zones hiérarchisées, permettant au processeur SH-2 de déterminer très rapidement si un segment de droite reliant la source de lumière à un sommet rencontre un obstacle (un mur ou un objet). Si le rayon est intercepté, le sommet est considéré comme étant à l’ombre. Cette approche est nettement moins gourmande que le calcul pour chaque point de l’écran, tout en offrant un rendu visuel dynamique jusqu’ici inédit sur ce support.

Optimisation et gestion des processeurs

Pour maintenir la fluidité nécessaire à un logiciel interactif, XL2 a mis en place une stratégie de calcul réparti : seul un quart des sommets de la scène est mis à jour à chaque image (frame). Afin d’éviter des clignotements disgracieux, le moteur intègre une fonction d’interpolation : lorsqu’un sommet passe de la lumière à l’ombre, sa luminosité décroît progressivement au lieu de s’éteindre brutalement.

Bien que le développeur admette que cette technique n’influence pas encore les entités mobiles (comme les ennemis), la base technique est fonctionnelle. Cette démonstration prouve que les deux processeurs SH-2, souvent sous-exploités à l’époque commerciale de la console, peuvent encore révéler des capacités de calcul géométrique surprenantes lorsqu’ils sont programmés avec une très grande maîtrise de l’architecture Saturn.