Co to jest DirectX 12 Ultimate na komputerach z systemem Windows 10 i konsoli Xbox?

W 2018 roku Nvidia wypuściła swoje karty graficzne RTX, które wstrząsnęły niektórymi zabójczymi funkcjami do gier, w tym ray tracingu i shaderów siatki. Jednak firma Microsoft potrzebowała standardu, który obsługiwałby te funkcje nie tylko na sprzęcie NVIDIA – i jest tutaj! Nazywany DirectX 12 Ultimate, pojawił się na komputerach z systemem Windows 10 wraz z aktualizacją z maja 2020 r.

Co to jest DirectX 12 Ultimate?

Nowa wersja DirectX w większości gromadzi istniejącą technologię pod jednym szyldem i standaryzuje ją dla gier na PC i Xbox, co jest dobrą wiadomością dla graczy. Niektóre z najfajniejszych nowych technologii graficznych – takie jak ray tracing w czasie rzeczywistym – są stosowane głównie na kartach graficznych NVIDIA. Po włączeniu w grach ta funkcja drastycznie poprawia jakość wizualną, sprawiając, że światło zachowuje się znacznie bliżej tego, jak w rzeczywistości.

Przyszłe karty graficzne AMD oparte na RDNA2, a także Xbox Series X, będą również obsługiwać DX12 Ultimate. Rzućmy okiem na najważniejsze cechy nowego interfejsu API i zobaczmy, co nowego – i dlaczego ma to znaczenie.

DirectX Raytracing 1.1.0

Śledzenie promieni to ekscytująca nowość w grafice gier wideo. Microsoft nazywa swoją wersję DirectX Raytracing (DXR). Ta stopniowa aktualizacja istniejącej technologii radykalnie poprawia ogólny wygląd gier. Sekret polega na tym, aby światło w grze zachowywało się bardziej niż w prawdziwym świecie.

Oznacza to bardziej realistyczne odbicia i załamania w wodzie, promienie światła słonecznego, które wyglądają bardziej fotorealistycznie oraz cienie o większej głębi wizualnej. Koniecznie obejrzyj powyższe wideo od firmy NVIDIA. Pokazuje śledzenie promieni w Minecrafcie, a różnica jest szalona.

Dzięki DX12 Ultimate efekty ray tracingu mają być bardziej wydajne. Pojawi się również opcja, która da twórcom gier większą kontrolę nad ray tracingiem, zamiast pozostawiać ją systemowi.

Cieniowanie o zmiennej szybkości

Cieniowanie o zmiennej prędkości to kolejna funkcja, która była już w DX12. Shadery informują system, jakie powinny być kolory, jasność i kontrast każdego piksela. Proces ten może być jednak kosztowny obliczeniowo i właśnie wtedy pojawia się cieniowanie o zmiennej częstotliwości. Zacieniowuje ważne części sceny z grami w pełnej rozdzielczości, podczas gdy mniej ważne obiekty zużywają mniej mocy GPU do cieniowania.

Wyobraź sobie na przykład jazdę samochodem po drodze w grze Forza Horizon lub innej grze wyścigowej. Ważne jest, aby zobaczyć samochód przed sobą z pełną szczegółowością, ale to drzewo lub płot nie wymaga takiego samego traktowania.

Tutaj jest jak to opisała NVIDIA:

„Algorytmy opracowane przez programistów identyfikują piksele, których gracz nie może łatwo zobaczyć, i piksele, które rzadko się zmieniają lub aktualizują, i używają VRS do zmniejszenia szybkości renderowania (cieniowania). Na przykład czarne piksele w cieniu nie wyglądają inaczej, gdy stopień cieniowania jest zmniejszony. Tak więc, zmniejszając współczynnik cieniowania wielu pikseli na klatkę, zmniejsza się obciążenie procesora graficznego, co zwiększa wydajność ”.

Ogólny efekt nie powinien być zauważalny dla gracza, ale sprawia, że ​​praca komputera jest znacznie wydajniejsza. Poprawiona wydajność obiecuje jeszcze lepsze efekty wizualne i ogólnie szybszą wydajność w grach.

Mesh Shaders

Podobnie jak w przypadku cieniowania o zmiennej szybkości, shadery siatki także pomagają systemowi działać wydajniej. Ta funkcja umożliwia twórcom gier tworzenie bardzo szczegółowych światów bez przeciążania procesora, jak NVIDIA wyjaśnia w tym filmie.

Określa, co musi znajdować się w scenie i ile szczegółów wymaga (poziom szczegółowości lub LOD). Podstawowe obiekty będą miały drobniejsze szczegóły, co w zasadzie oznacza, że ​​będą miały więcej trójkątów w swoim makijażu. (Dla tych, którzy nie są świadomi, trójkąty są podstawową jednostką grafiki 3D).

Obiekty bardziej oddalone są rysowane z mniejszą liczbą trójkątów, ponieważ wymagają mniej szczegółów. Niemal wszystko, co widzisz na ekranie, to zestaw małych trójkątów zebranych razem, tworząc rozpoznawalną figurę lub obiekt.

Sprawdź powyższy film demonstracyjny Nvidia Asteroids Mesh Shaders, aby zobaczyć, jak to wygląda. W tym filmie wykorzystano obiekty o 10 różnych poziomach szczegółowości, od obiektów znajdujących się tuż przed Tobą po asteroidy o niskim poziomie w oddali. Jest to idealna technika w scenie z mnóstwem przypadkowych obiektów, takich jak pas asteroid na powyższym filmie.

Ogólny wynik powinien być taki, że karty graficzne mogą utrzymywać wyższą liczbę klatek na sekundę bez utraty zauważalnych szczegółów, ponieważ w danym momencie rysowanych jest mniej trójkątów.

Opinia o próbniku

Wreszcie dochodzimy do opinii zwrotnej na temat samplera. Ponownie, chodzi o wydajniejsze renderowanie scen z gry.

„Możemy bardziej efektywnie cieniować obiekty, które nie zmieniają się w poszczególnych klatkach” – wyjaśniła NVIDIA. „I ponownie użyj kolorów obiektów obliczonych w poprzednich klatkach”.

Informacje zwrotne dotyczące samplera dotyczą również poprawy sposobu wczytywania tekstur gry (szczegółów powierzchni obiektów gier wideo). Chodzi o to, że komputer może podejmować bardziej inteligentne decyzje dotyczące teksturowania, aby „renderować większe, bardziej szczegółowe tekstury, zużywając mniej pamięci wideo”. Pomaga to również uniknąć problemów, takich jak jąkanie.

Ponownie mówimy o bardziej wydajnym wykorzystaniu GPU, co ogólnie może pomóc zwiększyć liczbę klatek na sekundę.

DirectX 12 Ultimate w prawdziwym świecie

Funkcje DX12 Ultimate obiecują, że gry będą bardziej oszałamiające wizualnie i wydajniejsze w wykorzystaniu zasobów komputera. Jednak podobnie jak wszystkie funkcje, ich wdrożenie zależy od twórców gier. Na przykład cieniowano siatką obsługiwane przez Nvidię od końca 2018 roku, ale tak naprawdę nie był używany. Być może teraz, gdy jest częścią DX12 Ultimate, stanie się bardziej powszechny.

Sprzęt również musi obsługiwać te funkcje. Microsoft powiedział, że oznaczy swój nowy sprzęt jako zgodny z DX12 Ultimate. Może to oznaczać kolejną naklejkę na pudełku lub obudowie komputera, a także ogólną reklamę na półkach sklepowych.

Na konsolach logo Xbox Series X zastąpi symbol DX12 Ultimate. Jeśli widzisz logo DX12 Ultimate lub Xbox Series X, ten sprzęt obsługuje nowy interfejs API grafiki.

Kiedy gry wykorzystają DirectX 12 Ultimate?

DirectX 12 Ultimate jest teraz wprowadzany na komputery z systemem Windows 10 w ramach funkcji wersji 2004 wydanej pod koniec maja 2020 r. (Znanej również jako aktualizacja z maja 2020 r.). Oczywiście, aby skorzystać z tych funkcji, potrzebujesz nowoczesnej karty graficznej, która ją obsługuje.

Jeśli masz kartę graficzną inną niż DX12 Ultimate, każda gra obsługująca DX12 Ultimate będzie nadal działać na Twoim sprzęcie. Twój komputer po prostu nie zobaczy ulepszeń wizualnych, które zobaczą inni. Według firmy Microsoft „nie będzie żadnego negatywnego wpływu na sprzęt, który nie obsługuje DX12 Ultimate”.

To dobra wiadomość dla graczy z ograniczonym budżetem, którzy pozostają nieco w tyle, aby obniżyć rachunki za sprzęt.