У 2018 році Nvidia випустила свої відеокарти RTX, які вразили деякі вбивчі функції для ігор, включаючи трасування променів і шейдери сітки. Однак Microsoft потрібен був стандарт, який підтримував би ці функції не тільки на апаратному забезпеченні NVIDIA — і він тут! Під назвою DirectX 12 Ultimate він з’явився на комп’ютерах з Windows 10 з оновленням у травні 2020 року.
Що таке DirectX 12 Ultimate?
Нова версія DirectX здебільшого збирає існуючі технології під одним банером і стандартизує їх для ігор на ПК та Xbox, що є хорошою новиною для геймерів. Деякі з найкрутіших нових графічних технологій, як-от трасування променів у реальному часі, в основному є на відеокартах NVIDIA. Коли ця функція ввімкнена в іграх, вона значно покращує якість зображення, завдяки чому світло веде себе набагато ближче до реальності.
Майбутні відеокарти AMD на базі RDNA2, а також Xbox Series X також підтримуватимуть DX12 Ultimate. Давайте подивимося на основні моменти нового API та дізнаємося, що нового — і чому це важливо.
DirectX Raytracing 1.1
Трасування променів – це захоплююча нова річ у графіці відеоігор. Microsoft називає свою версію DirectX Raytracing (DXR). Це поступове оновлення існуючої технології значно покращує загальний вигляд ігор. Секрет у тому, що світло в грі веде себе більше, як у реальному світі.
Це означає більш реалістичні відображення та заломлення у воді, сонячні промені, які виглядають більш фотореалістичними, і тіні з більшою візуальною глибиною. Обов’язково перегляньте відео вище від NVIDIA. Він показує трасування променів у Minecraft, і різниця шалена.
З DX12 Ultimate ефекти трасування променів мають бути більш ефективними. Також буде доступна опція, яка надає розробникам ігор більше контролю над трасуванням променів, а не залишає це на розсуд системи.
Затінення зі змінною швидкістю
Ще одна функція, яка вже була в DX12. Шейдери повідомляють системі, яким має бути колір, яскравість і контраст кожного пікселя. Однак цей процес може бути дорогим у обчислювальному відношенні, саме тут і виникає затінення зі змінною швидкістю. Він затінює важливі частини ігрової сцени з повною роздільною здатністю, тоді як менш важливі об’єкти використовують менше потужності графічного процесора для затінення.
Уявіть собі, що ведете машину по дорозі у Forza Horizon чи іншій гоночній грі, наприклад. Важливо, щоб ви бачили автомобіль перед собою в усіх деталях, але це дерево чи паркан, які проходять повз, не потребують такого ж ставлення.
Ось як це описала NVIDIA:
«Алгоритми, створені розробником, визначають пікселі, які гравець не може легко побачити, і пікселі, які рідко змінюються або оновлюються, і використовують VRS, щоб зменшити швидкість, з якою вони відтворюються (затінюються). Наприклад, чорні пікселі в тіні виглядають не інакше, коли зменшено швидкість затінення. Таким чином, зменшуючи швидкість затінення численних пікселів на кадр, навантаження на графічний процесор зменшується, що підвищує продуктивність».
Загальний ефект не повинен бути помітним для гравця, але це робить роботу комп’ютера набагато ефективнішою. Покращена ефективність обіцяє ще кращі візуальні ефекти та швидшу ігрову продуктивність загалом.
Сітчасті шейдери
Подібно до затінення зі змінною швидкістю, сітчасті шейдери також допомагають системі працювати більш ефективно. Ця функція дозволяє розробникам ігор створювати дуже деталізовані світи без перевантаження ЦП, як NVIDIA пояснює в цьому відео.
Він визначає, що має бути в сцені та скільки деталей їй потрібно (рівень деталізації, або LOD). Основні об’єкти будуть мати більш дрібні деталі, що в основному означає, що в їх складі буде більше трикутників. (Для тих, хто не знає, трикутники є базовою одиницею 3D-графіки.)
Віддалені об’єкти малюються з меншою кількістю трикутників, оскільки вони потребують менше деталей. Майже все, що ви бачите на екрані, — це набір крихітних трикутників, об’єднаних разом, щоб створити впізнавану фігуру або об’єкт.
Перегляньте демонстраційне відео Nvidia Asteroids Mesh Shaders вище, щоб зрозуміти, як це виглядає. У цьому відео використовуються об’єкти з 10 різними рівнями деталізації, від об’єктів, які знаходяться прямо перед вами, до астероїдів низького рівня на відстані. Це ідеальна техніка в сцені з безліччю випадкових об’єктів, як-от пояс астероїдів у відео вище.
Загальний результат повинен полягати в тому, що відеокарти можуть підтримувати вищу частоту кадрів без шкоди для помітних деталей, оскільки в будь-який момент часу малюється менше трикутників.
Зворотній зв’язок із семплером
Нарешті, ми дістаємось до зворотного зв’язку з семплером. Знову ж таки, це все про більш ефективне відтворення ігрових сцен.
«Ми можемо більш ефективно затінювати об’єкти, які не змінюються від кадру до кадру», – пояснила NVIDIA. «І повторно використовуйте кольори об’єктів, розраховані в попередніх кадрах».
Sampler Feedback також стосується покращення того, як гра завантажується в її текстури (деталі поверхні на об’єктах відеоігор). Ідея полягає в тому, що комп’ютер може приймати більш розумні рішення щодо текстурування, щоб «відображати більші та детальніші текстури, використовуючи при цьому менше відеопам’яті». Це також допомагає уникнути таких проблем, як заїкання.
Знову ж таки, ми говоримо про більш ефективне використання графічного процесора, що може допомогти підвищити частоту кадрів загалом.
DirectX 12 Ultimate у реальному світі
Функції DX12 Ultimate обіцяють зробити ігри більш візуально приголомшливими та ефективнішими у використанні комп’ютерних ресурсів. Однак, як і всі функції, розробники ігор мають реалізувати їх. Сітчасте затінення, наприклад, було підтримується Nvidia з кінця 2018 року, але насправді не використовувався. Можливо, тепер, коли він є частиною DX12 Ultimate, він стане більш поширеним.
Апаратне забезпечення також має підтримувати ці функції. Microsoft заявила, що позначить своє нове обладнання як сумісне з DX12 Ultimate. Це може означати ще одну наклейку на коробці або корпусі ПК, а також загальну рекламу на полицях магазинів.
На консолях логотип Xbox Series X буде замінювати символ DX12 Ultimate. Якщо ви бачите логотип DX12 Ultimate або Xbox Series X, це обладнання підтримує новий графічний API.
Коли ігри скористаються DirectX 12 Ultimate?
DirectX 12 Ultimate зараз розгортається на ПК з Windows 10 як частина функції версії 2004, випущеної наприкінці травня 2020 року (також відомої як оновлення за травень 2020 року). Звичайно, щоб скористатися перевагами функцій, вам потрібна сучасна відеокарта, яка це підтримує.
Якщо у вас відеокарта не DX12 Ultimate, будь-яка гра, яка підтримує DX12 Ultimate, працюватиме з вашим обладнанням. Ваш ПК просто не побачить візуальних покращень, які бачать інші. За словами Microsoft, «не буде негативного впливу на обладнання, яке не підтримує DX12 Ultimate».
Це хороша новина для бюджетних геймерів, які залишаються трохи позаду, щоб зменшити ці рахунки за обладнання.