Microsoft annuncia DirectX 12 Ultimate: un nuovo standard per i giochi di nuova generazione, supportato da GeForce RTX

Nel 2018, sono state lanciate schede grafiche GeForce RTX con numerose tecnologie grafiche innovative nel mondo, ray-tracing accelerato da hardware, Variable Shade Shading, Mesh Shading e non solo. Queste tecnologie rappresentano un passo da gigante nella grafica sin dall'invenzione degli shader programmabili nel 2002, portando riflessi, ombre e luci di qualità cinematografica nei giochi. Ora, Microsoft ha annunciato DirectX 12 Ultimate, la nuova API grafica, che codifica le tecnologie innovative di Turing come standard per i giochi multipiattaforma e di nuova generazione.

DirectX 12 Ultimate offrirà agli sviluppatori una vasta base di installazione multipiattaforma di hardware di destinazione, strumenti ed esempi già pronti su cui lavorare e un middleware per risparmiare tempo. Questo rende lo sviluppo del gioco più veloce e semplice, permettendo a più sviluppatori di aggiungere queste tecnologie innovative ai giochi. Molti sviluppatori hanno già realizzato esperienze di nuova generazione con queste tecnologie, esistono più di 30 giochi DirectX Ray Tracing già erogati o annunciati, e ora con il lancio di DirectX 12 Ultimate, l'adozione è destinata ad aumentare rapidamente.

Con GeForce RTX, la prima e unica piattaforma PC con il supporto per queste funzionalità rivoluzionarie, i giocatori saranno pronti per i giochi più avanzati e graficamente intensivi lanciati oggi e nei prossimi anni.

DirectX 12 Ultimate unlocks the latest in graphics hardware technology with support for ray tracing, mesh shaders, and variable rate shading. It’s the new gold standard for the next generation of games.

- Marcus Wassmer, Director of Engineering, Graphics, Epic Games

Tecnologie DirectX 12 Ultimate

Ray Tracing

Il cuore di DirectX 12 Ultimate è il ray-tracing, che simula realisticamente il percorso della luce in una scena, consentendo l'illuminazione, l'ombreggiatura e gli effetti di riflessione, prima possibili solo nei film di grande successo. Con l'hardware e il software NVIDIA, abbiamo contribuito a portare il ray-tracing in Battlefield V, Call of Duty: Modern Warfare, Control, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider e non solo. In futuro, il ray-tracing sarà introdotto in importanti successi annunciati, come Minecraft, Cyberpunk 2077, Vampire: The Masquerade - Bloodlines 2 e Watch Dogs: Legion, tra i tanti altri.

Con l'aggiunta del ray-tracing a DirectX 12 Ultimate, in tutti i principali motori di gioco e di console di nuova generazione, l'adozione del ray-tracing decollerà nel prossimo anno. L'aspetto e l'esecuzione otterranno enormi benefici su GPU GeForce RTX grazie all'hardware di ray-tracing dedicato RT Cores e alla tecnologia DLSS che aumenta le prestazioni.

Variable Rate Shading

Il Variable Rate Shading (VRS) migliora le prestazioni consentendo agli sviluppatori di rendere parti diverse di una scena con livelli di qualità differenti. In Wolfenstein: Youngblood basato su Vulkan, la la variante di NVIDIA Adaptive Shading di VRS ha aumentato le prestazioni del 15% in media, senza perdite percettibili di qualità dell'immagine. Portando il Variable Rate Shading in DirectX 12 Ultimate, molti più sviluppatori potranno facilmente aggiungere questa tecnologia vincente nei loro giochi.

DirectX 12 Ultimate is going to accelerate the adoption of cutting edge graphics features in games because development platforms are not fragmented. With DirectX 12 Ultimate I know that I can adopt new graphics features immediately and that they will work in PC and Xbox games. We are already experimenting with DirectX 12 Ultimate for Rogue Company, which will launch in 2020.

- Chris Larson - COO, Hi-Rez Studios and GM/EP of Rogue Company

Dietro le quinte, gli algoritmi creati dagli sviluppatori identificano i pixel che il giocatore non riesce a vedere facilmente e i pixel che cambiano o si aggiornano con poca frequenza, usano quindi il VRS per ridurre la velocità di rendering (shaded). Ad esempio, i pixel neri in un'ombra non hanno un aspetto diverso quando la velocità di ombreggiatura viene ridotta. Pertanto, riducendo la velocità di ombreggiatura di numerosi pixel per fotogramma, il carico di lavoro della GPU viene ridotto e le prestazioni aumentano.

Nell'immagine grafica seguente, è possibile vedere come VRS può applicare diverse frequenze di ombreggiatura in una scena. La sovrapposizione colorata sul lato destro mostra una possibile applicazione a un frame: l'auto, il cielo e il fogliame sono stati ombreggiati a piena velocità (area blu) per preservare i dettagli. L'area accanto all'auto è stata ombreggiata una volta per quattro pixel (verde) e la strada verso la periferia all'estrema sinistra e a destra è stata ombreggiata una volta per otto pixel (giallo).

Queste aree sono sfocate dal movimento per aumentare il senso di velocità e sono quindi difficili da percepire per un giocatore durante il gioco. Quindi, utilizzando VRS, il loro tasso di ombreggiatura può essere ridotto senza influenzare la qualità dell'immagine ad alcun grado apprezzabile, dando al gioco un incremento istantaneo delle prestazioni.

Per saperne di più su questa entusiasmante tecnologia per migliorare le prestazioni, leggi l'articolo esplicativo sul Variable Rate Shading e su NVIDIA Adaptive Shading.

Mesh Shading

Se hai giocato a un gioco open-world con le impostazioni grafiche, saprai che alzando il livello di dettaglio geometrico le prestazioni possono subire una riduzione notevole, di solito inondando la CPU con le chiamate di disegno, il che ne limita le prestazioni e sovraccarica la GPU. Il Mesh Shading consente agli sviluppatori di risolvere questo problema e aumentare ulteriormente la fedeltà e le prestazioni, con nuove tecniche di rendering che possono creare mondi pieni di dettagli che si estendono in lontananza, fino a ciò che l'occhio riesce vedere.

DirectX 12 Ultimate is going to accelerate the adoption of cutting edge graphics features in games because development platforms are less fragmented. With DirectX 12 Ultimate we are able to adopt new graphics features on multiple platforms faster than before.

- Remedy Entertainment

Per dimostrarlo, abbiamo realizzato la demo tecnica Asteroids, in cui Mesh Shader esegue il rendering e calibrano dinamicamente i dettagli di un massimo di 350.000 singoli asteroidi con un livello di dettaglio geometrico sub-pixel e prestazioni altrimenti impossibili da raggiungere.

Guarda gli asteroidi in azione, qui

Con DirectX 12 Ultimate, Mash Shaders sarà più veloce e più facile da implementare per gli sviluppatori. Non perderti mondi con foreste realistiche piene di vegetazione, mega città con alti livelli di dettaglio su tutto lo schermo e, naturalmente, scene spaziali con stazioni spaziali massicce e splendidi campi di asteroidi.

Per un approfondimento sul funzionamento interno di Mesh Shading, leggi l'articolo tecnologia e grafica dell'architettura Turing.

Sampler Feedback

Il Sampler Feedback condivide la stessa filosofia del Variable Rate Shading: lavorare in modo più intelligente per ridurre il carico sulla GPU e migliorare le prestazioni. È abilitato da una funzionalità hardware dell'architettura Turing chiamata Texture Space Shading.

As a developer, a single API for PC and Xbox is a boon for my business. If my programmers know DirectX 12 Ultimate they can code for either PC or console.

- Koen Deetman, CEO & Game Director, KeokeN Interactive

Praticamente tutti i giochi di oggi rendono i nuovi fotogrammi "da zero", il che significa che generalmente non usano i calcoli effettuati prima di quel fotogramma (ad eccezione dell'anti-aliasing temporale, di NVIDIA DLSS e della tecnica di post-elaborazione occasionale). Ma nella maggior parte dei giochi, come nel mondo reale, cambia relativamente poco da frame a frame. Se guardi fuori dalla finestra, potresti vedere alberi che mossi dal vento, pedoni che passano o uccelli che volano in lontananza. Ma la maggior parte della scena è fissa. Quello che cambia di più è il tuo punto di vista.

Alcuni oggetti cambiano davvero aspetto man mano che cambi il tuo punto di vista, in particolare quelli lucidi o brillanti. Ma la maggior parte degli oggetti in realtà cambierà molto poco mentre sposti lo sguardo, dunque sarebbe uno spreco di preziosi cicli di GPU continuare a ricalcolare gli stessi colori esatti che compongono quegli oggetti ogni frame. Immagina, ad esempio, un palo del telefono in legno, indipendentemente dalla posizione della testa e degli occhi, sembra essenzialmente lo stesso.

Con il Sampler Feedback, possiamo ombreggiare in modo più efficiente quegli oggetti a una velocità inferiore (ad esempio, ogni tre frame o ancora meno) e riutilizzare i colori dell'oggetto (o "texel" come vengono chiamati) così come erano stati calcolati nei frame precedenti. Questa nozione di riutilizzo del lavoro può essere utilizzata per il ray-tracing, specialmente nel caso dell'illuminazione globale, che è un esempio comune di un calcolo di ombreggiatura a lento cambiamento e molto costoso.

Per maggiori informazioni sulla tecnologia, leggi qui.

GeForce RTX è Game Ready per DirectX 12 Ultimate

Noi di NVIDIA, siamo entusiasti di vedere le tecnologie, gli effetti e le funzionalità create, sviluppate e sperimentate dai nostri ingegneri, architetti hardware e l'introduzione dell'architettura Turing come standard nell'API DirectX 12 Ultimate, che consente agli sviluppatori di tutto il mondo di aggiungere facilmente queste tecnologie di miglioramento del gioco.

By investing in next-gen graphics features using DirectX 12 Ultimate, we know our work will benefit gamers on PC and future consoles, and the game will look the way we dreamed.

- Anton Yudintsev, CEO, Gaijin Entertainment

Hai già visto l'efficacia e il potenziale del ray-tracing nei giochi di successo e i vantaggi del Variable Rate Shading in Wolfenstein. Ora, puoi aspettarti livelli di dettaglio ancora più elevati grazie a Mesh Shading e prestazioni più veloci grazie a Sampler Feedback.

Queste funzionalità sono completamente, solo attualmente, supportate dalle schede grafiche e dai laptop GeForce RTX, quindi se ne possiedi uno sei pronto per tutti i prossimi titoli basati su API DirectX 12 Ultimate.

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