V roce 2018 společnost Nvidia představila své grafické karty řady RTX, které přinesly revoluci v herním průmyslu díky průlomovým technologiím, jako je ray tracing a mesh shadery. Nicméně, Microsoft si uvědomoval potřebu standardu, který by tyto funkce zpřístupnil nejen na hardwaru od Nvidie. A tak vznikl DirectX 12 Ultimate, který se stal součástí systému Windows 10 s aktualizací z května 2020.
Co se skrývá pod pojmem DirectX 12 Ultimate?
Nová verze DirectX v podstatě sjednocuje existující technologie pod jednu střechu a standardizuje je pro PC hraní a platformu Xbox. To je bezesporu pozitivní zpráva pro všechny hráče. Některé z nejmodernějších grafických technologií, jako je například ray tracing v reálném čase, byly dosud doménou především grafických karet NVIDIA. Pokud je tato funkce ve hře aktivní, výrazně zlepšuje vizuální dojem tím, že světlo se chová mnohem realističtěji, jak je tomu ve skutečnosti.
Grafické karty AMD budoucí generace založené na architektuře RDNA2, stejně jako konzole Xbox Series X, budou rovněž podporovat DX12 Ultimate. Pojďme se nyní podívat na klíčové inovace tohoto nového API a zjistit, co je nového a proč by to hráče mělo zajímat.
DirectX Raytracing 1.1
Ray tracing představuje vzrušující posun v oblasti herní grafiky. Microsoft svoji implementaci nazývá DirectX Raytracing (DXR). Tato aktualizace stávající technologie dramaticky zlepšuje celkový vizuální dojem her, a to díky tomu, že světlo ve hře se chová více jako ve skutečném světě.
To znamená realističtější odrazy a lomy světla ve vodě, fotorealisticky vypadající sluneční paprsky a stíny s větší hloubkou. Vřele doporučujeme zhlédnout výše uvedené video od společnosti NVIDIA, které demonstruje ray tracing v Minecraftu. Rozdíl je opravdu ohromující.
S DX12 Ultimate by měly být efekty ray tracingu efektivnější. Navíc bude k dispozici i funkce, která dá herním vývojářům větší kontrolu nad ray tracingem, namísto spoléhání se na automatické nastavení systému.
Stínování s proměnnou rychlostí
Variable Rate Shading, neboli stínování s proměnnou rychlostí, je další funkcí, která se již objevila v DX12. Shadery informují systém o tom, jaká má být barva, jas a kontrast každého pixelu. Tento proces může být však výpočetně náročný. Právě zde přichází na řadu stínování s proměnnou rychlostí. Tato funkce stínuje důležité části herní scény v plném rozlišení, zatímco méně důležité objekty využívají pro stínování méně výpočetního výkonu GPU.
Představte si například jízdu autem ve hře Forza Horizon nebo jiné závodní hře. Je důležité, abyste viděli auto před vámi v plných detailech, zatímco strom nebo plot, který se mihne kolem, nepotřebuje stejnou úroveň detailů.
Celkový efekt by pro hráče neměl být patrný, nicméně výrazně zefektivňuje práci počítače. Zvýšená efektivita by měla přinést ještě lepší obraz a celkově rychlejší herní výkon.
Mesh shadery
Podobně jako stínování s proměnnou rychlostí, tak i mesh shadery pomáhají systému pracovat efektivněji. Tato funkce umožňuje vývojářům her vytvářet velmi detailní světy bez zbytečného zatěžování procesoru. Jak NVIDIA vysvětluje v tomto videu, mesh shadery definují, co ve scéně musí být a kolik detailů je potřeba (úroveň detailů neboli LOD).
Primární objekty budou mít více detailů, což v podstatě znamená, že budou mít více trojúhelníků. (Pro ty, kteří nevědí, trojúhelníky jsou základní stavební jednotkou 3D grafiky.)
Objekty, které jsou vzdálenější, jsou vykreslovány s menším počtem trojúhelníků, protože vyžadují méně detailů. Prakticky vše, co na obrazovce vidíte, je složeno z malých trojúhelníků, které jsou seskupeny dohromady a tvoří rozpoznatelnou postavu nebo objekt.
Pro představu, jak to vypadá v praxi, se podívejte na ukázkové video Nvidia Asteroids Mesh Shaders. Video využívá objekty s 10 různými úrovněmi detailů, od objektů, které jsou přímo před vámi, až po asteroidy v dálce s nízkou úrovní detailů. Tato technika je ideální pro scény s velkým množstvím náhodných objektů, jako je pás asteroidů ve výše uvedeném videu.
Výsledkem by mělo být, že grafické karty si dokážou udržet vyšší snímkovou frekvenci bez nutnosti obětovat viditelné detaily, protože v daný okamžik se vykresluje méně trojúhelníků.
Zpětná vazba vzorníku
Další na řadě je zpětná vazba vzorníku, která opět přispívá k efektivnějšímu vykreslování herních scén.
Jak vysvětluje NVIDIA: „Můžeme efektivněji stínovat objekty, které se mezi snímky nemění, a znovu použít barvy objektů tak, jak byly vypočteny v předchozích snímcích.“
Sampler Feedback se zaměřuje také na vylepšení způsobu, jakým hra načítá textury, neboli detaily povrchu na objektech videohry. Myšlenka je taková, že počítač může činit inteligentnější rozhodnutí o texturování, aby mohl „vykreslovat větší, detailnější textury a přitom spotřebovat méně videopaměti“. To také pomáhá předcházet problémům, jako je například koktání.
Opět se jedná o efektivnější využití GPU, které může celkově přispět ke zvýšení snímkové frekvence.
DirectX 12 Ultimate v praxi
Funkce DX12 Ultimate slibují, že hry budou vizuálně působivější a zároveň efektivněji využívat výpočetní zdroje. Nicméně, jako u všech funkcí, je na vývojářích her, aby je implementovali. Například mesh shadery jsou podporovány Nvidií již od konce roku 2018, ale dosud nebyly příliš využívány. Možná, že nyní, když jsou součástí DX12 Ultimate, se stanou běžnější.
Tyto funkce musí podporovat také samotný hardware. Microsoft oznámil, že svůj nový hardware bude označovat jako kompatibilní s DX12 Ultimate. To by mohlo znamenat další nálepku na krabici počítače, stejně jako obecnou reklamu na pultech obchodů.
Na konzolích bude symbol DX12 Ultimate reprezentován logem Xbox Series X. Pokud uvidíte logo DX12 Ultimate nebo Xbox Series X, je jisté, že daný hardware podporuje toto nové grafické API.
Kdy se hry dočkají DirectX 12 Ultimate?
DirectX 12 Ultimate se nyní dostává do počítačů s Windows 10 v rámci verze 2004 vydané koncem května 2020 (známé také jako aktualizace z května 2020). Samozřejmě, pro plné využití funkcí potřebujete moderní grafickou kartu, která je podporuje.
Pokud máte grafickou kartu, která není kompatibilní s DX12 Ultimate, jakákoliv hra, která DX12 Ultimate podporuje, bude s vaším hardwarem nadále fungovat. Váš počítač však nebude schopen využít vizuální vylepšení, která uvidí ostatní uživatelé. Podle společnosti Microsoft to „nebude mít žádný negativní dopad na hardware, který nepodporuje DX12 Ultimate“.
To je dobrá zpráva pro hráče s omezeným rozpočtem, kteří si nemohou dovolit nejnovější hardware.