W 2018 roku firma Nvidia wprowadziła na rynek swoje karty graficzne RTX, które zaskoczyły użytkowników nowatorskimi funkcjami, takimi jak ray tracing oraz shadery siatki. Microsoft jednak potrzebował standardu, który mógłby obsługiwać te innowacje nie tylko na sprzęcie od Nvidii – i oto on! DirectX 12 Ultimate zadebiutował na komputerach z systemem Windows 10 w ramach aktualizacji z maja 2020 roku.
Czym jest DirectX 12 Ultimate?
Nowa wersja DirectX w dużej mierze łączy istniejące technologie pod jednym szyldem, standaryzując je dla gier zarówno na PC, jak i na Xbox. To z pewnością dobra wiadomość dla graczy. Wiele z najnowszych technologii graficznych, takich jak ray tracing w czasie rzeczywistym, jest głównie dostępnych na kartach graficznych Nvidii. Gdy ta funkcja zostanie włączona w grach, znacznie poprawia jakość wizualną, sprawiając, że zachowanie światła w grze przypomina rzeczywistość.
Przyszłe karty graficzne AMD oparte na architekturze RDNA2 oraz konsola Xbox Series X również będą wspierać DX12 Ultimate. Spójrzmy na kluczowe cechy nowego interfejsu API i dowiedzmy się, co nowego wnosi i dlaczego jest to istotne.
DirectX Raytracing 1.1.0
Ray tracing to nowatorskie podejście w grafice gier wideo. Microsoft określa tę technologię jako DirectX Raytracing (DXR). Ta aktualizacja istniejącej technologii znacząco poprawia ogólny wygląd gier. Kluczowym elementem jest to, aby światło w grze działało bardziej naturalnie, podobnie jak w rzeczywistości.
W praktyce oznacza to bardziej realistyczne odbicia, załamania w wodzie, a także promienie słoneczne, które wyglądają bardziej fotorealistycznie, oraz głębsze cienie. Zobacz film od Nvidii, który prezentuje ray tracing w Minecrafcie – różnica jest naprawdę szokująca.
Dzięki DX12 Ultimate efekty ray tracingu powinny być bardziej wydajne, a twórcy gier zyskają większą kontrolę nad tym procesem, co pozwoli na lepsze wykorzystanie tej technologii.
Cieniowanie o zmiennej szybkości
Cieniowanie o zmiennej szybkości to kolejna innowacja, która już wcześniej była dostępna w DX12. Shadery informują system, jakie kolory, jasność i kontrast powinny mieć poszczególne piksele. Proces ten jest jednak obciążający dla obliczeń, dlatego cieniowanie o zmiennej szybkości wprowadza efektywniejsze podejście. Dzięki temu kluczowe elementy sceny są cieniowane w pełnej rozdzielczości, podczas gdy mniej istotne obiekty zużywają mniej zasobów GPU.
Na przykład w grze wyścigowej, takiej jak Forza Horizon, istotne jest, aby dostrzec szczegóły samochodu z bliska, podczas gdy tło, takie jak drzewa czy płoty, mogą być mniej szczegółowe.
Ogólny efekt powinien być niewidoczny dla gracza, a przy tym znacznie poprawia wydajność komputera, co prowadzi do lepszej jakości wizualnej i szybszego działania gier.
Mesh Shaders
Podobnie jak cieniowanie o zmiennej szybkości, shadery siatki również przyczyniają się do zwiększenia efektywności systemu. Ta funkcjonalność pozwala twórcom gier na tworzenie szczegółowych środowisk bez przeciążania procesora. NVIDIA w swoim filmie wyjaśnia, jak to działa.
Shadery siatki określają, co powinno się znajdować w scenie i na jakim poziomie szczegółowości (LOD) powinno to być odwzorowane. Obiekty bliskie będą miały więcej szczegółów, co oznacza większą liczbę trójkątów w ich konstrukcji. (Dla niewtajemniczonych, trójkąty to podstawowa jednostka w grafice 3D).
Obiekty znajdujące się dalej są rysowane z mniejszą ilością trójkątów, ponieważ wymagają mniejszej precyzji. Praktycznie wszystko, co widzimy na ekranie, składa się z zestawu małych trójkątów, które razem tworzą rozpoznawalny kształt.
Zobacz film demonstracyjny Nvidia Asteroids Mesh Shaders, aby zobaczyć, jak to działa. W filmie przedstawiono obiekty o 10 różnych poziomach szczegółowości, od tych najbliżej kamery po asteroidy w oddali. To świetna technika w scenach, gdzie występuje wiele różnych obiektów, tak jak w pokazanym filmie.
Rezultatem jest to, że karty graficzne mogą utrzymać wyższą liczbę klatek na sekundę bez zauważalnych strat w szczegółach, ponieważ w danym momencie rysowanych jest mniej trójkątów.
Opinia o próbniku
Na koniec przeanalizujemy opinie na temat samplera. Ponownie, celem jest bardziej efektywne renderowanie scen w grach.
NVIDIA wyjaśnia: „Możemy efektywniej cieniować obiekty, które nie zmieniają się w poszczególnych klatkach, oraz ponownie wykorzystywać kolory obiektów z poprzednich klatek.”
Informacje zwrotne dotyczące samplera koncentrują się także na poprawie wczytywania tekstur w grach, co pozwala komputerowi podejmować bardziej inteligentne decyzje dotyczące teksturowania. Dzięki temu można „renderować większe, bardziej szczegółowe tekstury, zużywając mniej pamięci wideo.” Pomaga to również zminimalizować problemy, takie jak zacięcia.
Mówimy tu o wydajniejszym wykorzystaniu GPU, co może przyczynić się do zwiększenia liczby klatek na sekundę.
DirectX 12 Ultimate w praktyce
Funkcje DX12 Ultimate mają obiecać, że gry będą bardziej wizualnie oszałamiające i efektywniejsze w korzystaniu z zasobów systemowych. Jednak ich wprowadzenie w życie zależy od twórców gier. Na przykład cieniowanie siatki, wprowadzone przez Nvidię w 2018 roku, nie było szeroko stosowane. Teraz, gdy stało się częścią DX12 Ultimate, może zyskać na popularności.
Sprzęt również musi wspierać te funkcje. Microsoft zadeklarował, że oznaczy nowy sprzęt jako zgodny z DX12 Ultimate. Może to skutkować nową etykietą na pudełku lub obudowie komputera, a także reklamą w sklepach.
Na konsolach logo Xbox Series X zastąpi symbol DX12 Ultimate. Jeśli widzisz to logo, oznacza to, że sprzęt obsługuje nowy interfejs API graficzny.
Kiedy gry zaczną wykorzystywać DirectX 12 Ultimate?
DirectX 12 Ultimate jest obecnie wdrażany na komputerach z systemem Windows 10 w ramach aktualizacji wersji 2004, która miała miejsce pod koniec maja 2020 roku. Aby skorzystać z tych funkcji, musisz posiadać nowoczesną kartę graficzną, która je obsługuje.
Jeżeli korzystasz z karty graficznej, która nie wspiera DX12 Ultimate, wszystkie gry obsługujące tę technologię będą działać na Twoim sprzęcie, jednak nie będziesz w stanie dostrzec wizualnych ulepszeń, które dostrzegą inni gracze. Microsoft zapewnia, że „brak obsługi DX12 Ultimate nie wpłynie negatywnie na działanie sprzętu.”
To dobra wiadomość dla graczy z ograniczonym budżetem, którzy chcą uniknąć dużych wydatków na nowy sprzęt.
newsblog.pl
Maciej – redaktor, pasjonat technologii i samozwańczy pogromca błędów w systemie Windows. Zna Linuxa lepiej niż własną lodówkę, a kawa to jego główne źródło zasilania. Pisze, testuje, naprawia – i czasem nawet wyłącza i włącza ponownie. W wolnych chwilach udaje, że odpoczywa, ale i tak kończy z laptopem na kolanach.