V roce 2018 Nvidia uvedla na trh své grafické karty RTX, které otřásly některými vražednými funkcemi pro hraní her, včetně sledování paprsků a mesh shaderů. Microsoft však potřeboval standard, který podporuje tyto funkce na více než jen hardwaru NVIDIA – a je tady! Nazývá se DirectX 12 Ultimate a dorazil na počítače se systémem Windows 10 s aktualizací z května 2020.
Table of Contents
Co je DirectX 12 Ultimate?
Nová verze DirectX většinou shromažďuje stávající technologie pod jeden prapor a standardizuje je pro PC hraní a Xbox, což je dobrá zpráva pro hráče. Některé z nejlepších nových grafických technologií – jako je sledování paprsků v reálném čase – jsou většinou na grafických kartách NVIDIA. Pokud je tato funkce povolena ve hrách, výrazně zlepšuje vizuální kvalitu tím, že se světlo chová mnohem blíže tomu, jak se chová ve skutečnosti.
Budoucí grafické karty AMD založené na RDNA2, stejně jako Xbox Series X, budou také podporovat DX12 Ultimate. Pojďme se podívat na to nejdůležitější z nového API a podívat se, co je nového – a proč na tom záleží.
DirectX Raytracing 1.1
Ray tracing je vzrušující novinka v grafice videoher. Microsoft svou verzi nazývá DirectX Raytracing (DXR). Tato přírůstková aktualizace stávající technologie dramaticky zlepšuje celkový vzhled her. Tajemství spočívá v tom, aby se světlo ve hře chovalo více jako ve skutečném světě.
To znamená realističtější odrazy a lomy ve vodě, sluneční paprsky, které vypadají více fotorealisticky, a stíny s větší vizuální hloubkou. Určitě se podívejte na výše uvedené video od NVIDIA. Ukazuje ray tracing v Minecraftu a rozdíl je šílený.
S DX12 Ultimate by měly být efekty sledování paprsku efektivnější. K dispozici bude také možnost, která herním vývojářům poskytne větší kontrolu nad sledováním paprsků, než aby to nechávali na systému.
Stínování s proměnnou rychlostí
Variable Rate Shading je další funkcí, která již byla v DX12. Shadery sdělují systému, jaké by mělo být zbarvení, jas a kontrast každého pixelu. Tento proces však může být výpočetně nákladný, což je místo, kde přichází na řadu stínování s proměnnou rychlostí. Odstíní důležité části herní scény v plném rozlišení, zatímco méně důležité objekty spotřebují na stínování méně energie GPU.
Představte si, že jedete autem po silnici například ve Forza Horizon nebo jiné závodní hře. Je důležité, abyste viděli auto před sebou v úplných detailech, ale ten strom nebo plot, který se míhá kolem, nepotřebuje stejné zacházení.
Tady je jak to NVIDIA popsala:
„Algoritmy vytvořené vývojáři identifikují pixely, které hráč nemůže snadno vidět, a pixely, které se jen zřídka mění nebo aktualizují, a používají VRS ke snížení rychlosti jejich vykreslování (stínování). Například černé pixely ve stínu nevypadají jinak, když se sníží míra stínování. Takže snížením rychlosti stínování mnoha pixelů na snímek se sníží zátěž GPU a zvýší se výkon.“
Celkový efekt by pro hráče neměl být patrný, ale značně zefektivňuje práci počítače. Vylepšená efektivita slibuje ještě lepší obraz a celkově rychlejší herní výkon.
Mesh shadery
Podobně jako stínování s proměnnou rychlostí, síťové shadery také pomáhají systému pracovat efektivněji. Tato funkce umožňuje vývojářům her vytvářet vysoce detailní světy bez přetěžování CPU, jako je např NVIDIA vysvětluje v tomto videu.
Určuje, co ve scéně musí být a kolik detailů potřebuje (úroveň detailů neboli LOD). Primární objekty budou mít jemnější detaily, což v zásadě znamená, že budou mít v make-upu více trojúhelníků. (Pro ty, kteří nevědí, trojúhelníky jsou základní jednotkou 3D grafiky.)
Objekty, které jsou dále, jsou nakresleny s menším počtem trojúhelníků, protože vyžadují méně detailů. Téměř vše, co vidíte na obrazovce, je sada malých trojúhelníků seskupených dohromady, aby vytvořily rozpoznatelnou postavu nebo objekt.
Podívejte se na ukázkové video Nvidia Asteroids Mesh Shaders výše, abyste získali představu, jak to vypadá. Toto video používá objekty s 10 různými úrovněmi detailů, od objektů, které jsou přímo před vámi, až po nízkoúrovňové asteroidy v dálce. Toto je ideální technika ve scéně se spoustou náhodných objektů, jako je pás asteroidů ve videu výše.
Celkovým výsledkem by mělo být, že grafické karty si dokážou udržet vyšší snímkovou frekvenci bez obětování znatelných detailů, protože v daný okamžik se vykresluje méně trojúhelníků.
Zpětná vazba vzorníku
Konečně se dostáváme ke zpětné vazbě na sampler. Opět jde o efektivnější vykreslování herních scén.
„Můžeme efektivněji stínovat objekty, které se nemění ze snímku na snímek,“ vysvětlila NVIDIA. „A znovu použít barvy objektů, jak byly vypočteny v předchozích snímcích.“
Sampler Feedback je také o vylepšení toho, jak se hra načítá ve svých texturách (detaily povrchu na objektech videohry). Myšlenka je taková, že počítač může činit inteligentnější rozhodnutí o texturování, aby „vykresloval větší, podrobnější textury a přitom spotřeboval méně video paměti“. To také pomáhá vyhnout se problémům, jako je koktání.
Opět mluvíme o efektivnějším využití GPU, které může celkově pomoci zvýšit snímkovou frekvenci.
DirectX 12 Ultimate ve skutečném světě
Funkce DX12 Ultimate slibují, že hry budou vizuálně úchvatnější a efektivnější při využívání počítačových zdrojů. Stejně jako všechny funkce je však na vývojářích her, aby je implementovali. Síťové stínování, například, bylo podporuje Nvidia od konce roku 2018, ale nebyl opravdu použit. Možná, že teď, když je součástí DX12 Ultimate, bude běžnější.
Tyto funkce musí podporovat i hardware. Microsoft uvedl, že svůj nový hardware označí jako kompatibilní s DX12 Ultimate. To by mohlo znamenat další nálepku na krabici nebo skříni PC, stejně jako obecnou reklamu na pultech obchodů.
Na konzolích bude symbol DX12 Ultimate zastupovat logo Xbox Series X. Pokud vidíte buď logo DX12 Ultimate nebo Xbox Series X, daný hardware podporuje nové grafické rozhraní API.
Kdy hry využijí DirectX 12 Ultimate?
DirectX 12 Ultimate se nyní zavádí do počítačů s Windows 10 jako součást funkce verze 2004 vydané koncem května 2020 (známé také jako aktualizace z května 2020). K využití funkcí samozřejmě potřebujete moderní grafickou kartu, která to podporuje.
Pokud máte grafickou kartu jinou než DX12 Ultimate, jakákoli hra, která podporuje DX12 Ultimate, bude s vaším hardwarem stále fungovat. Váš počítač prostě neuvidí vizuální vylepšení, která ostatní uvidí. Podle Microsoftu to nebude mít „žádný nepříznivý vliv na hardware, který nepodporuje DX12 Ultimate“.
To je dobrá zpráva pro levné hráče, kteří zůstávají trochu pozadu, aby udrželi své účty za hardware na nízké úrovni.