Microsoft anuncia DirectX 12 Ultimate: un nuevo estándar para juegos de próxima generación, compatible con GeForce RTX

En 2018, las tarjetas gráficas GeForce RTX se publicaron con numerosas tecnologías gráficas "innovadoras a nivel mundial": trazado de rayos acelerado por hardware, sombreado de tasa variable, sombreado de malla y más. Estas tecnologías representan el mayor salto en los gráficos desde la invención de los sombreadores programables en 2002, lo que incorporó reflejos, sombras e iluminación de calidad cinematográfica a los juegos. Ahora, Microsoft ha anunciado DirectX 12 Ultimate, su nueva API gráfica, que codifica las tecnologías innovadoras de Turing como el estándar para juegos multiplataforma y de próxima generación.

DirectX 12 Ultimate proporcionará a los desarrolladores una gran base de instalación multiplataforma de hardware objetivo, herramientas y ejemplos listos para trabajar y middleware que ahorra tiempo. Esto hace que el desarrollo de juegos sea más rápido y fácil, y permite a más desarrolladores agregar estas tecnologías innovadoras a sus juegos. Muchos desarrolladores ya han creado experiencias de nueva generación con estas tecnologías (hay más de 30 juegos con trazado de rayos de DirectX que se van a publicar o se han anunciado) y ahora, con el lanzamiento de DirectX 12 Ultimate, su adopción va a aumentar rápidamente.

Con GeForce RTX, la primera y única plataforma de PC con soporte para estas características innovadoras, los jugadores estarán listos para los juegos más avanzados y gráficamente intensivos que se lancen en la actualidad y en los próximos años.

Trazado de rayos

En la base de DirectX 12 Ultimate está el trazado de rayos, que simula de forma realista la trayectoria de la luz en una escena, lo que permite efectos de iluminación, sombreado y reflejos que antes solo eran posibles en películas taquilleras. Con hardware y software pioneros de NVIDIA, hemos ayudó a llevar el trazado de rayos a Battlefield V, Call of Duty: Modern Warfare, Control, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider y otros. Y para el futuro, estamos ayudando a llevar el trazado de rayos a los grandes éxitos especialmente anticipados, como Minecraft, Cyberpunk 2077, Vampire: The Masquerade - Bloodlines 2y Watch Dogs: Legion, por nombrar sólo unos pocos.

Con la adición del trazado de rayos a DirectX 12 Ultimate, todos los principales motores de juegos y consolas de próxima generación, la adopción del trazado de rayos se disparará el próximo año. Y se verá y se ejecutará mejor en las GPU GeForce RTX gracias al hardware de trazado de rayos dedicado llamado RT Cores y a la tecnología DLSS que aumenta el rendimiento.

Sombreado de tasa variable

El sombreado de tasa variable (VRS) mejora el rendimiento al permitir a los desarrolladores representar diferentes partes de una escena con diferentes niveles de calidad. En el Wolfenstein: Youngblood con tecnología Vulkan, nuestra variante de sombreado adaptativo de NVIDIA de VRS aumentó el rendimiento en un 15 % de media, sin una pérdida perceptible de calidad de imagen. Al llevar el sombreado de tasa variable a DirectX 12 Ultimate, muchos más desarrolladores pueden agregar fácilmente esta tecnología beneficiosa a sus juegos.

Detrás del telón, los algoritmos creados por el desarrollador identifican píxeles que el jugador no puede ver fácilmente y píxeles que rara vez cambian o se actualizan, y usan VRS para reducir la velocidad a la que se representan (sombrean). Por ejemplo, los píxeles negros de una sombra no tienen un aspecto diferente cuando se reduce la velocidad de sombreado. Por lo tanto, al reducir la velocidad de sombreado de numerosos píxeles por fotograma, la carga de trabajo de la GPU se reduce, lo que aumenta el rendimiento.

En la siguiente imagen de visualización, puedes ver cómo VRS puede aplicar diferentes tasas de sombreado en una escena. La superposición de color en el lado derecho muestra una posible aplicación a un marco: el coche, el cielo y el follaje se han sombreado a velocidad completa (es decir, la región azul) para preservar los pequeños detalles. El área junto al coche se ha sombreado una vez por cada cuatro píxeles (verde), y la carretera en la periferia izquierda y derecha se ha sombreado una vez por cada ocho píxeles (amarillo).

Estas áreas están borrosas por el movimiento para aumentar la sensación de velocidad, y por lo tanto son difíciles de percibir para un jugador durante el juego. Por lo tanto, mediante el uso de VRS, su tasa de sombreado se puede reducir sin que afecte a la calidad de la imagen en ningún grado apreciable, dando al juego un impulso de rendimiento instantáneo.

Para obtener más información sobre esta emocionante tecnología que mejora el rendimiento, consulta nuestro artículo que describe el sombreado de tasa variable y el sombreado adaptativo de NVIDIA.

Sombreado de malla

Si has jugado a un juego de mundo abierto y has experimentado con la configuración de gráficos, sabrás que subir el nivel de detalle geométrico puede disminuir considerablemente el rendimiento, por lo general saturando la CPU con llamadas de dibujo, lo que limita el rendimiento de la CPU y, a su vez, crea un cuello de botella en la GPU. El sombreado de malla permite a los desarrolladores corregir esto y aumentar aún más la fidelidad y el rendimiento, con nuevas técnicas de renderizado que pueden crear mundos llenos de detalles que se extienden hasta donde el ojo puede ver.

Para demostrarlo, construimos la demostración tecnológica Asteroids, en la que los sombreadores de malla renderizan y ajustan dinámicamente el detalle de hasta 350 000 asteroides individuales con un nivel de detalle geométrico de subpíxeles y rendimiento que de otro modo es imposible de lograr.

Puedes ver Asteroids en acción aquí

Con DirectX 12 Ultimate, los sombreadores de malla serán más rápidos y fáciles de implementar para los desarrolladores. Así, podrás ver mundos con bosques realistas llenos de vegetación, mega ciudades con altos niveles de detalle en toda la pantalla y, por supuesto, escenas espaciales con enormes estaciones e impresionantes campos de asteroides.

Para profundizar en el funcionamiento interno del sombreado de malla, echa un vistazo al artículo sobre gráficos y tecnología de arquitectura Turing.

Retroalimentación del muestreador

La retroalimentación del muestreador comparte la misma filosofía que el sombreado de tasa variable: trabaja de forma más inteligente para reducir la carga de la GPU y mejorar el rendimiento. Está habilitada por una capacidad de hardware en nuestra arquitectura Turing llamada sombreado de espacio de textura.

Prácticamente todos los juegos actuales renderizan nuevos fotogramas “desde cero”, lo que significa que generalmente no utilizan cálculos realizados antes de ese fotograma (excepto para el antialiasing temporal, NVIDIA DLSS y la técnica de postprocesamiento ocasional). Pero en la mayoría de los juegos, como en el mundo real, se producen relativamente pocos cambios de fotograma a fotograma. Si miras por la ventana, es posible que veas árboles que mueve el viento, peatones pasando o pájaros volando en la distancia. Pero la mayoría de la escena no cambia. Lo principal que cambia es tu punto de vista.

Algunos objetos cambiarán de aspecto a medida que cambie tu punto de vista, especialmente aquellos que son luminosos o brillantes. Pero la mayoría de los objetos en realidad cambiarán muy poco conforme muevas la cabeza y, así, seguir recalculando los mismos colores exactos que componen esos objetos cada fotograma será un desperdicio de preciosos ciclos de GPU. Imagina, por ejemplo, un poste de teléfono de madera; independientemente de la posición de tu cabeza y ojos, se ve prácticamente igual.

Mediante el uso de la retroalimentación del muestreador, podemos sombrear esos objetos de forma más eficiente a una velocidad más baja (por ejemplo, cada tercer fotograma, o tal vez incluso aún menos que eso) y reutilizar los colores del objeto (o "texels" como se denominan) tal como se calcularon en fotogramas anteriores. Esta noción de reutilización de trabajo se puede utilizar para el trazado de rayos, especialmente en el caso de la iluminación global, que es un ejemplo común de una computación de sombreado lenta y muy cara.

Puedes obtener más información sobre la tecnología detrás de la tecnología aquí.

Aquí en NVIDIA, estamos encantados de ver que las tecnologías, los efectos y las características creadas, desarrolladas e innovadas por nuestros ingenieros, arquitectos de hardware y la arquitectura Turing se incorporan a la API estandarizada DirectX 12 Ultimate, lo que permite a los desarrolladores de todo el mundo añadir fácilmente estas tecnologías que mejoran el juego.

Ya has visto el poder y el potencial del trazado de rayos en los juegos de éxito, y los beneficios del sombreado de tasa variable en Wolfenstein. Y, ahora, puedes esperar mayores niveles de detalle gracias a al sombreado de malla y un rendimiento aún más rápido gracias a la retroalimentación del muestreador.

Estas características son totalmente compatibles con tarjetas gráficas y portátiles GeForce RTX (y actualmente solo compatible con ellos), por lo que si tienes uno tienes todo listo para los próximos títulos con la tecnología de la API DirectX 12 Ultimate.

Para ver noticias sobre esos juegos, asegúrate de guardar en marcadores GeForce.com, donde encontrarás análisis detallados de las últimas mejoras en la tecnología de juegos, las GPU y los juegos y las GPU de NVIDIA.