În anul 2018, Nvidia a introdus pe piață plăcile grafice RTX, care au adus cu sine inovații majore pentru experiența de gaming, incluzând tehnologii precum ray tracing și mesh shaders. Însă, Microsoft avea nevoie de un standard care să permită utilizarea acestor funcții și pe alte dispozitive decât cele NVIDIA. Acesta a fost momentul nașterii DirectX 12 Ultimate, lansat pe computerele cu Windows 10 odată cu actualizarea din mai 2020.
Ce reprezintă DirectX 12 Ultimate?
Această nouă versiune DirectX grupează, în mare măsură, tehnologii deja existente sub o singură umbrelă, standardizându-le pentru jocurile pe PC și Xbox, o veste foarte bună pentru gameri. Unele dintre cele mai avansate tehnologii grafice noi, precum ray tracing în timp real, erau disponibile în principal pe plăcile grafice NVIDIA. Atunci când este activată în jocuri, această caracteristică îmbunătățește semnificativ calitatea vizuală, redând comportamentul luminii mult mai aproape de modul în care se manifestă în realitate.
Viitoarele plăci grafice AMD bazate pe arhitectura RDNA2, precum și consola Xbox Series X, vor oferi, de asemenea, suport pentru DX12 Ultimate. Vom analiza în continuare caracteristicile esențiale ale acestui nou API pentru a înțelege ce aduce nou și de ce este important.
DirectX Raytracing 1.1
Ray tracing reprezintă o noutate extrem de interesantă în domeniul graficii jocurilor video. Microsoft numește propria implementare DirectX Raytracing (DXR). Această actualizare a unei tehnologii deja existente aduce îmbunătățiri semnificative aspectului general al jocurilor. Esența constă în faptul că lumina din joc va simula comportamentul ei din lumea reală.
Aceasta implică reflexii și refracții mai realiste în apă, raze de lumină solară mai fotorealiste și umbre cu o profunzime vizuală mai mare. Vă recomand să urmăriți videoclipul de la NVIDIA prezentat mai sus. Acesta demonstrează ray tracing în Minecraft, iar diferența este remarcabilă.
Prin intermediul DX12 Ultimate, efectele ray-tracing ar trebui să devină mai eficiente. Va exista, de asemenea, o opțiune care va oferi dezvoltatorilor de jocuri mai mult control asupra ray tracing, în loc să lase totul la latitudinea sistemului.
Umbrire cu rată variabilă
Umbrirea cu rată variabilă este o altă funcție deja prezentă în DX12. Shaders (umbrire) dictează sistemului care ar trebui să fie culoarea, luminozitatea și contrastul fiecărui pixel. Acest proces poate fi, totuși, costisitor din punct de vedere al resurselor de calcul, iar aici intervine umbrirea cu rată variabilă. Aceasta umbrește părțile importante ale unei scene de joc la rezoluție maximă, în timp ce obiectele mai puțin relevante utilizează mai puțină putere a GPU pentru umbrire.
Imaginați-vă că sunteți la volanul unei mașini într-un joc precum Forza Horizon. Este esențial să vedeți mașina din față în detaliu, dar acel copac sau gard care trece în viteză nu necesită aceeași atenție.
Iată cum a descris NVIDIA această tehnologie:
„Algoritmii creați de dezvoltatori identifică acei pixeli pe care jucătorul nu îi poate observa cu ușurință și pixelii care se modifică sau se actualizează rar. Astfel, aceștia folosesc VRS (Umbrirea cu rată variabilă) pentru a reduce frecvența cu care sunt redați. De exemplu, pixelii negri dintr-o umbră nu vor arăta diferit chiar dacă rata de umbrire este redusă. Prin reducerea ratei de umbrire a numeroși pixeli pe cadru, sarcina de lucru a GPU este redusă, rezultând o performanță îmbunătățită.”
Efectul final nu ar trebui să fie vizibil pentru jucător, dar face ca munca computerului să fie mult mai eficientă. Eficiența îmbunătățită promite imagini mai clare și o performanță generală mai rapidă în jocuri.
Mesh Shaders
Asemănător umbririi cu rată variabilă, mesh shaders ajută, de asemenea, sistemul să funcționeze mai eficient. Această caracteristică permite dezvoltatorilor de jocuri să creeze lumi extrem de detaliate fără a suprasolicita procesorul, după cum explică NVIDIA în acest videoclip.
Aceasta determină ce trebuie să se afle într-o scenă și de câte detalii este nevoie (nivelul de detaliu sau LOD). Obiectele primare vor avea detalii mai fine, ceea ce înseamnă, practic, că vor avea mai multe triunghiuri în compoziție. (Pentru cei care nu știu, triunghiurile sunt unitatea de bază a graficii 3D.)
Obiectele aflate la distanță sunt desenate cu mai puține triunghiuri, deoarece necesită mai puține detalii. Aproape tot ceea ce vedeți pe ecran este un ansamblu de triunghiuri minuscule grupate împreună pentru a crea o formă sau un obiect recognoscibil.
Vă sugerez să urmăriți videoclipul demonstrativ al Asteroids Mesh Shaders de la Nvidia pentru a vă face o idee despre cum arată. Acest videoclip utilizează obiecte cu 10 niveluri diferite de detaliu, de la obiecte aflate chiar în fața ochilor, până la asteroizi cu un nivel scăzut de detaliu în depărtare. Această tehnică este ideală pentru o scenă cu un număr mare de obiecte aleatorii, cum ar fi centura de asteroizi din videoclipul prezentat.
Rezultatul general ar trebui să fie că plăcile grafice pot menține o rată de cadre mai mare fără a sacrifica detaliile vizibile, deoarece mai puține triunghiuri sunt desenate în același timp.
Sampler Feedback
În cele din urmă, ajungem la sampler feedback. Și aici, scopul este redarea mai eficientă a scenelor din jocuri.
„Putem umbri mai eficient obiectele care nu se modifică de la un cadru la altul”, a explicat NVIDIA. „Și putem reutiliza culorile obiectelor, așa cum au fost calculate în cadrele anterioare.”
Sampler Feedback este, de asemenea, despre îmbunătățirea modului în care un joc își încarcă texturile (detaliile suprafețelor obiectelor din jocurile video). Ideea este că sistemul poate lua decizii mai inteligente în ceea ce privește texturarea, pentru a „redare texturi mai mari și mai detaliate, folosind, în același timp, mai puțină memorie video”. Acest lucru ajută și la evitarea problemelor precum bâlbâiala.
Din nou, vorbim despre utilizarea mai eficientă a GPU, ceea ce poate duce la o creștere generală a ratelor de cadre.
DirectX 12 Ultimate în practică
Funcțiile DX12 Ultimate promit să facă jocurile mai spectaculoase din punct de vedere vizual și mai eficiente în utilizarea resurselor computerului. Ca orice caracteristici, însă, implementarea lor depinde de dezvoltatorii de jocuri. De exemplu, umbrirea plasă a fost susținută de Nvidia încă de la sfârșitul anului 2018, dar nu a fost utilizată pe scară largă. Poate că acum, fiind parte din DX12 Ultimate, va deveni o practică mai comună.
De asemenea, hardware-ul trebuie să fie compatibil cu aceste caracteristici. Microsoft a anunțat că va eticheta noul său hardware ca fiind compatibil cu DX12 Ultimate. Acest lucru ar putea însemna un nou autocolant pe cutia sau carcasa unui computer, precum și în reclama generală de pe rafturile magazinelor.
În cazul consolelor, sigla Xbox Series X va înlocui simbolul DX12 Ultimate. Dacă observați sigla DX12 Ultimate sau logo-ul Xbox Series X, înseamnă că acel hardware suportă noul API grafic.
Când vor beneficia jocurile de DirectX 12 Ultimate?
DirectX 12 Ultimate este deja disponibil pe computerele cu Windows 10, ca parte a versiunii 2004 lansată la sfârșitul lunii mai 2020 (cunoscută și ca actualizarea din mai 2020). Bineînțeles, pentru a profita de aceste funcții, aveți nevoie de o placă grafică modernă, care să le suporte.
Dacă dețineți o placă grafică non-DX12 Ultimate, orice joc care oferă suport pentru DX12 Ultimate va funcționa în continuare pe hardware-ul dumneavoastră. Sistemul dumneavoastră nu va beneficia pur și simplu de îmbunătățirile vizuale oferite celor care au un hardware compatibil. Potrivit Microsoft, nu vor exista „efecte negative asupra hardware-ului care nu suportă DX12 Ultimate”.
Aceasta este o veste bună pentru jucătorii cu bugete mai reduse, care preferă să mențină costurile de achiziție hardware la un nivel minim.