Microsoft anunță DirectX 12 Ultimate: un nou standard pentru jocurile de ultimă generație, susținut de GeForce RTX

Plăcile grafice GeForce RTX au fost lansate în 2018 împreună cu o multitudine de tehnologii grafice inovatoare: ray-tracingul prin accelerare hardware, shadingul cu frecvență variabilă, shadingul de tip „mesh” și multe altele. De la inventarea shaderelor programabile în anul 2002, aceste tehnologii reprezintă cel mai mare salt în evoluția graficii. Ele permit reflexii, umbre și iluminare în jocuri la o calitate cinematografică. Acum, Microsoft a anunțat DirectX 12 Ultimate, noul său API grafic, care include tehnologiile inovatoare Turing ca standard pentru jocurile multiplatformă de ultimă generație.

DirectX 12 Ultimate le va oferi dezvoltatorilor o bază largă de hardware, multiplatformă, pe care aceștia să le vizeze, instrumente deja dezvoltate și exemple de la care să pornească, precum și soluții middleware care contribuie la eficientizarea timpului. DirectX 12 Ultimate simplifică și accelerează dezvoltarea jocurilor, permițând mai multor dezvoltatori să adauge aceste tehnologii inovatoare în jocurile lor. Mulți dezvoltatori au creat deja experiențe de ultimă generație folosind aceste tehnologii – au fost lansate sau anunțate peste 30 de jocuri bazate pe DirectX Ray Tracing, iar odată lansat DirectX 12 Ultimate, aceste tehnologii vor fi folosite din ce în ce mai mult.

Cu GeForce RTX, prima și singura platformă PC care oferă suport pentru aceste caracteristici revoluționare, jucătorii vor fi pregătiți pentru cele mai avansate și solicitante jocuri din punct de vedere grafic care sunt lansate atât în prezent, cât și în anii care vor veni.

Ray-tracing

Nucleul DirectX 12 Ultimate este reprezentat de ray-tracing, tehnologie care simulează în mod realist calea pe care o parcurge lumina într-o scenă, permițând astfel iluminare, umbre și efecte de reflexie care nu erau posibile de realizat decât în filmele de succes. Folosind hardware și software în premieră de la NVIDIA, am contribuit la implementarea ray-tracingului în Battlefield V, Call of Duty: Modern Warfare, Control, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider, precum și în altele. În viitor, vom contribui la implementarea ray-tracingului în jocuri de succes, așteptate cu nerăbdare, cum ar fi Minecraft, Cyberpunk 2077, Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2 și Watch Dogs: Legion, acestea fiind doar câteva exemple.

Odată cu adăugarea ray-tracingului în DirectX 12 Ultimate, în cele mai importante motoare de gaming și în consolele din ultimă generație, este de așteptat ca adoptarea ray-tracingului să crească exponențial în anul care urmează. Acesta va funcționa și va arăta cel mai bine pe procesoarele grafice GeForce RTX, datorită hardware-ului dedicat ray-tracingului, așa-numitele nuclee RT, precum și datorită tehnologiei DLSS, care îmbunătățește imens performanța.

Shading cu frecvență variabilă

Shadingul cu frecvență variabilă (VRS) sporește performanța, oferind dezvoltatorilor posibilitatea de a randa diferite părți ale unei scene la niveluri de calitate variabile. În Wolfenstein: Youngblood, care se bazează pe Vulkan, varianta noastră VRS NVIDIA Adaptive Shading a îmbunătățit performanța în medie cu 15%, fără a se observa o pierdere a calității imaginii. Datorită implementării shadingului cu frecvență variabilă în DirectX 12 Ultimate, mulți dezvoltatori vor putea să adauge cu ușurință această tehnologie incredibilă în jocurile lor.

În culise, algoritmii creați de dezvoltatori identifică pixelii pe care jucătorul nu are cum să îi vadă ușor și pixelii care se schimbă sau se actualizează neregulat și folosesc VRS pentru a reduce frecvența la care sunt randate aceștia (shaded). De exemplu, pixelii negri dintr-o umbră nu arată diferit atunci când este redusă frecvența de shading. Astfel, reducând frecvența de shading a multor pixeli per cadru, se reduce volumul de calcul al procesorului grafic, iar performanța crește.

În imaginea cu vizualizarea de mai jos, poți vedea cum VRS poate aplica într-o singură scenă diferite frecvențe de shading. Overlay-ul colorat din partea dreaptă arată o posibilă aplicare asupra unui cadru – mașina, cerul și frunzișul au avut shading aplicat la frecvență maximă (de exemplu, regiunea albastră), pentru a păstra detaliile fine. Zona de lângă mașină a avut un shading aplicat o dată la patru pixeli (verde), iar drumul din marginile îndepărtate din stânga și dreapta pozei a avut un shading aplicat o dată la opt pixeli (galben).

Aceste zone au aplicate un filtru de estompare (blur) a mișcării, pentru a da impresia de viteză și, prin urmare, sunt greu de perceput de către jucător în timpul jocului. Astfel, folosind VRS, frecvența de shading poate fi scăzută fără a afecta vizibil calitatea imaginii, oferind jocului o creștere instantanee de performanță.

Pentru a afla mai multe despre această tehnologie fascinantă, care sporește performanța, citește articolul nostru explicativ despre shadingul cu frecvență variabilă și despre NVIDIA Adaptive Shading.

Shadingul de tip „mesh”

Dacă ai jucat un joc „open-world” și ai încercat diferite setări grafice, știi că sporirea nivelului de detalii al geometriei poate scădea dramatic performanța, de obicei din cauza suprasaturării procesorului sistemului cu instrucțiuni de randare, care limitează performanța acestuia, iar asta duce la un blocaj al procesorului grafic. Shadingul de tip „mesh” permite dezvoltatorilor să rezolve acest lucru și să sporească și mai mult performanța și fidelitatea, folosind tehnici noi de randare care fac posibilă crearea unor lumi bogate în detalii, care se întind cât vezi cu ochii.

Pentru a demonstra, am creat demo-ul tehnic Asteroizi, în care shaderele de tip „mesh” randează și ajustează dinamic detaliile a până la 350.000 de asteroizi individuali, cu un nivel al detaliu geometric subpixel și cu o performanță imposibil de atins în mod normal.

Vezi demo-ul Asteroizi aici

Cu DirectX 12 Ultimate, dezvoltatorii vor putea implementa shaderele de tip „mesh” mai rapid și mai ușor. Așadar, pregătește-te pentru lumi cu păduri realiste, pline de vegetație, cu metropole cu niveluri ridicate de detaliu pe tot ecranul și, desigur, scene din spațiu cu stații spațiale imense și câmpuri de asteroizi uluitoare.

Pentru o prezentare mai detaliată a funcționării shadingului de tip „mesh”, citește articolul despre arhitectura grafică și tehnologia Turing.

Sampler Feedback

Sampler Feedback funcționează pe același principiu ca shadingul cu frecvență variabilă: lucrează mai inteligent pentru a reduce sarcina procesorului grafic și pentru a crește performanța. Este activat în funcție de o caracteristică hardware din cadrul arhitecturii noastre Turing, numită shading Texture-Space.

Toate jocurile din ziua de azi randează cadre noi „de la zero”, ceea ce înseamnă că nu folosesc calcule efectuate înaintea acelui cadru (exceptând anti-aliasingul temporal, NVIDIA DLSS și, ocazional, tehnica de postprocesare). Însă în majoritatea jocurilor, la fel ca și în lumea reală, puține lucruri se schimbă de la un cadru la altul. Dacă privești pe geam, s-ar putea să vezi copaci bătuți de vânt, pietoni care trec prin apropiere sau păsări care zboară în depărtare. Însă o mare parte din peisaj rămâne neschimbat. Ce se schimbă este punctul din care privești.

Într-adevăr, unele obiecte, în principiu cele strălucitoare sau lucioase, își vor schimba aspectul când schimbi punctul din care privești. Majoritatea obiectelor se schimbă foarte puțin pe măsură ce îți miști capul, iar din această cauză, este o risipă de cicluri de calcul prețioase ca procesorul grafic să continue să recalculeze pentru fiecare cadru aceleași culori care compun respectivele obiecte. Imaginează-ți, de exemplu, un stâlp telefonic din lemn – acesta arată efectiv la fel, indiferent de poziția capului și a ochilor.

Folosind Sampler Feedback, putem aplica mai eficient un shading acelor obiecte la o frecvență mai mică (cum ar fi, o dată la trei cadre sau chiar mai rar) și putem refolosi culorile obiectului (numite și „texeli”) așa cum au fost calculate în cadrele anterioare. Acest concept de refolosire a calculelor poate fi utilizat pentru ray-tracing, în special în cazul iluminării globale, care reprezintă un exemplu des întâlnit de calcul al shadingului zonelor cu schimbări lente și este foarte costisitor.

Pentru mai multe informații despre tehnologia care stă la bază, intră aici.

Noi, cei de la NVIDIA, suntem încântați să vedem cum tehnologiile, efectele și funcțiile concepute, dezvoltate și implementate de inginerii și arhitecții noștri de hardware, precum și arhitectura Turing ajung în API-ul standardizat DirectX 12 Ultimate, permițând astfel dezvoltatorilor de pretutindeni să adauge cu ușurință aceste tehnologii care îmbunătățesc experiența de joc.

Ai văzut deja puterea și potențialul ray-tracingului în jocurile de succes, precum și beneficiile shadingului cu frecvență variabilă în Wolfenstein. Acum, poți să te aștepți la niveluri și mai mari de detaliu, datorită shadingului de tip „mesh”, și la o performanță și mai rapidă, mulțumită tehnologiei Sampler Feedback.

Aceste caracteristici sunt acceptate complet și, în prezent, doar de plăcile grafice GeForce RTX și de laptopurile cu GeForce RTX, așadar, dacă ești deții un GeForce RTX, ești pregătit pentru toate jocurile care urmează să fie lansate și care au la bază API-ul DirectX 12 Ultimate.

Pentru a fi la curent cu noutățile cu privire la acele jocuri, adaugă la favorite site-ul GeForce.com, unde vei găsi informații detaliate despre cele mai noi tehnologii de gaming, despre procesoarele grafice și despre îmbunătățirile aduse de NVIDIA jocurilor și procesoarelor grafice.