Microsoft kunngjør DirectX 12 Ultimate: En ny standard for neste generasjons spill, støttet av GeForce RTX

I 2018 ble GeForce RTX-grafikkort lansert med mange av«verdens første» grafikkteknologier – maskinvareakselerert raytracing, skyggelegging med variabel hastighet, Mesh Shading med mer. Disse teknologiene står for det største spranget innen grafikk siden oppfinnelsen av programmerbare skygger i 2002 og gir refleksjoner, skygger og belysning av kinokvalitet. Nå har Microsoft kunngjort DirectX 12 Ultimate, Microsofts nye grafikk-API, som kodifiserer Turings nyskapende teknologier som standard for neste generasjons multiplattform-spill.

Med DirectX 12 Ultimate får utviklere en stor installasjonsbase av maskinvare for multiplattform til å levere ferdige verktøy og eksempler til å arbeide fra, samt tidsbesparende mellomvare. Dette gjør spillutviklingen raskere og enklere og gjør det mulig for flere utviklere å legge til disse nyskapende teknologiene i spillene sine. Mange utviklere har allerede laget neste generasjons opplevelser med disse teknologiene – det finnes over 30 DirectX-spill med raytracing som selges allerede, eller som er kunngjort. Og med lanseringen av DirectX 12 Ultimate forventes det at bruken av dem øker raskt.

Med GeForce RTX, den første og eneste PC-plattformen med støtte for disse banebrytende funksjonene, er spillerne klare for de mest avanserte og grafikktunge spillene som lanseres i dag og i årene som kommer.

Ray Tracing

Selve kjernen i DirectX 12 Ultimate er raytracing som simulerer hvordan lyset faller i en scene på en realistisk måte. Dette muliggjør belysning, skygge- og refleksjonseffekter som tidligere bare var mulig i de største filmene. Med maskinvare og programvare som er utviklet av NVIDIA, har vi bidratt til at raytracing nå finnes i Battlefield V, Call of Duty: Modern Warfare, Control, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider og andre spill. Og vi bidrar til at raytracing kommer til etterlengtede populære spill som, Minecraft, Cyberpunk 2077, Vampire: The Masquerade - Bloodlines 2 og Watch Dogs: Legion, bare for å nevne noen få.

Nå som raytracing er lagt til i DirectX 12 Ultimate, forventes det at alle de største spillmotorene og neste generasjons konsoller skal ta i bruk raytracing i løpet av det kommende året. Og den vil se best ut og kjøres best på GPU-ene i GeForce RTX-serien, takket være dedikert maskinvare for raytracing kalt RT-kjerner samt ytelsesfremmende DLSS-teknologi.

Skyggelegging med variabel hastighet (VRS)

Skyggelegging med variabel hastighet (VRS) forbedrer ytelsen ved at utviklere kan gjengi ulike deler av en scene i ulike kvalitetsnivåer. I Wolfenstein: Youngblood  som drives av Vulkan, økteNVIDIA adaptiv skyggeleggingsvarianten av VRS ytelsen med 15 % i gjennomsnitt, uten merkbart tap av bildekvalitet. Ved å legge til skyggelegging med variabel hastighet i DirectX 12 Ultimate kan mange flere utviklere legge til denne vinn-vinn-teknologien til spillene sine på en enkel måte.

Under overflaten identifiserer utviklerskapte algoritmer piksler som det kan være vanskelig for spilleren å se, og piksler som sjelden endres eller oppdateres, og bruker VRS til å redusere hastigheten de gjengis i (skyggelegges). Svarte piksler i en skygge ser for eksempel ikke annerledes ut når skyggeleggingshastigheten reduseres. Når skyggeleggingshastigheten for mange piksler per bilde reduseres, minsker GPU-arbeidsbelastningen og ytelsen øker.

I visualiseringen nedenfor ser du hvordan VRS kan bruke forskjellige skyggehastigheter i en scene. Det fargede overlegget på høyre side viser mulig bruk på et bilde – bilen, himmelen og løvverket har blitt skyggelagt i full hastighet (dvs. blått område) for å bevare de finere detaljene. Området ved siden av bilen har blitt skyggelagt én gang per fire piksler (grønt), og venstre og høyre ytterkant av veien har blitt skyggelagt én gang per åtte piksler (gult).

Disse områdene er bevegelsesuskarpe for å legge til følelsen av hastighet, og er derfor vanskelige å se mens du spiller. Når du bruker VRS, kan derfor skyggeleggingshastigheten reduseres uten at det påvirker bildekvaliteten i noen merkbar grad, noe som gir spillet en umiddelbar ytelsesøkning.

Hvis du vil finne ut mer om denne spennende, ytelsesfremmende teknologien, kan du ta en titt på artikkelen som forklarer skyggelegging med variabel hastighet og NVIDIA adaptiv skyggelegging.

Mesh Shading

Hvis du har spilt et spill med åpen verden og eksperimentert med grafikkinnstillingene, vet du at det å skru opp nivået på geometriske detaljer, kan redusere ytelsen dramatisk, vanligvis ved å oversvømme CPU-en med tegneanrop, noe som begrenser CPU-ytelsen. Dette skaper i sin tur en flaskehals i GPU-en. Mesh Shading gjør det mulig for utviklere å løse dette, samt øke naturtroheten og ytelsen ytterligere, med nye teknikker for gjengivelse som kan skape verdener fylt med detaljer som strekker seg ut i det fjerne så langt øyet kan se.

For å vise dette har vi bygd teknologidemoen av Asteroids der Mesh Shaders gjengir og dynamisk justerer detaljene på opptil 350 000 individuelle asteroider med en grad av geometriske detaljer på subpikselnivå og ytelse som ellers er umulig å oppnå.

Se Asteroids i aksjon her

Med DirectX 12 Ultimate vil Mesh Shaders være raskere og enklere for utviklere å implementere. Så se opp for verdener med naturtro skoger fylt med vegetasjon, megabyer med høyt detaljnivå over hele skjermen og selvfølgelig scener fra verdensrommet med svære romstasjoner og fantastiske asteroidefelter.

For et dypdykk i hvordan Mesh Shading fungerer på innsiden, kan du sjekke ut artikkelen om grafikk og teknologi med Turing-arkitektur.

Sampler Feedback

Sampler Feedback deler samme filosofi som skyggelegging med variabel hastighet: arbeid smartere for å redusere GPU-belastningen og forbedre ytelsen. Den aktiveres av en maskinvarefunksjon i Turing-arkitekturen vår kalt skyggelegging av tekstur-rom.

Nesten alle dagens spill gjengir nye bilder «fra bunnen av», noe som betyr at de vanligvis ikke bruker beregninger gjort før dette bildet (bortsett fra temporal anti-aliasing, NVIDIA DLSS og sporadisk etterbehandlingsteknikk). Men i de fleste spill – som i den virkelige verden – er det relativt lite som endrer seg fra bilde til bilde. Hvis du ser ut av vinduet, ser du kanskje trær som blåser i vinden, fotgjengere som går forbi, eller fugler som flyr i det fjerne. Men mesteparten av bildet du ser, forblir uendret. Det viktigste som endres, er synsvinkelen.

Noen objekter vil faktisk endre utseende når du endrer synsvinkelen – spesielt blanke eller skinnende objekter. Men de fleste objekter vil faktisk endre seg svært lite når du beveger hodet, og derfor blir det å sløse med dyrebare GPU-sykluser hvis de skal fortsette å beregne eksakt de samme fargene som utgjør disse objektene i hvert bilde. Bildet av for eksempel en telefonstolpe i tre, vil i all hovedsak se likt ut uavhengig av hode- og øyeposisjon.

Ved hjelp av Sampler Feedback kan vi skyggelegge disse objektene mer effektivt med en lavere hastighet (for eksempel i hvert tredje bilde, eller kanskje enda lavere enn det) og bruke objektets farger (eller «teksler» som de kalles) som beregnet i tidligere bilder. Denne ideen om gjenbruk av arbeid kan brukes til raytracing, spesielt når det gjelder global belysning, noe som er et vanlig eksempel på en sakte skiftende og svært dyr skyggeleggingsberegning.

For mer informasjon om teknologien bak teknologien kan du gå hit.

Her hos NVIDIA er vi glade for å at se teknologiene, effektene og funksjonene som er laget og utviklet av våre ingeniører, maskinvarearkitekter og Turing-arkitekturen, kommer til den standardiserte DirectX 12 Ultimate-API-en. Dermed kan utviklere overalt legge til disse spillforbedrende teknologiene på en enkel måte.

Du har allerede sett kraften og potensialet til raytracing i populære spill og fordelene med skyggelegging med variabel hastighet i Wolfenstein. Og nå kan du se frem til høyere detaljnivåer takket være Mesh Shading og enda raskere ytelse takket være Sampler Feedback.

Disse funksjonene støttes fullstendig og for øyeblikket bare av GeForce RTX-grafikkort og bærbare datamaskiner med GeForce RTX, så hvis du eier en, er du spillklar for alle kommende titler drevet av DirectX 12 Ultimate-API-en.

Hvis du vil få nyheter om disse spillene, må du sørge for å bokmerke GeForce.comder du finner mer informasjon om de nyeste spillteknologiene, GPU-ene og NVIDIAs spill- og GPU-forbedringer.