Microsoft представляет DirectX 12 Ultimate: новый стандарт для современных игр с поддержкой GeForce RTX

В выпущенных в 2018 году видеокартах GeForce RTX были впервые реализованы многие технологии: аппаратно ускоренная трассировка лучей, Variable Rate Shading, Mesh Shading и другие. Эти технологии представляют собой самый большой прорыв в игровой графике с момента изобретения программируемых шейдеров в 2002 году и обеспечивают в играх отражения, тени и освещение кинематографического качества. Теперь Microsoft анонсировала новый графический API DirectX 12 Ultimate, который закрепляет инновационные технологии Turing как стандарт для мультиплатформенных игр нового поколения.

DirectX 12 Ultimate предоставит разработчикам доступ к большой базе устройств с поддержкой новых функций, готовые инструменты и примеры, а также промежуточное ПО для экономии усилий. Это упрощает и ускоряет разработку игр, а также позволяет разработчикам чаще добавлять инновационные технологии в игры. Многие разработчики уже выпустили проекты нового поколения с этими технологиями: на данный момент  анонсировано и выпущено более 30 игр с DirectX Ray Tracing, а с выпуском DirectX 12 Ultimate их количество значительно вырастет.

Только на GeForce RTX, первой и единственной платформе, поддерживающей инновационные технологии на ПК, геймеры получат максимум возможностей в графически насыщенных играх сейчас и в будущем.

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

Технологии DirectX 12 Ultimate

Трассировка лучей

Центральная технология DirectX 12 Ultimate — это трассировка лучей, которая моделирует траекторию распространения света в сцене, создавая реалистичные освещения, тени и отражения, возможные прежде только в блокбастерах. Благодаря изобретенному NVIDIA программно-аппаратному обеспечению мы помогли реализовать трассировку лучей в Battlefield V, Call of Duty: Modern Warfare, Control, Метро: Исход, Shadow of the Tomb Raider и других играх. В ближайшем будущем мы планируем добавить поддержку трассировки лучей в самые ожидаемые блокбастеры: Minecraft, Cyberpunk 2077, Vampire: The Masquerade - Bloodlines 2, Watch Dogs: Legion, и это только некоторые из них.

С появлением трассировки лучей в DirectX 12 Ultimate во всех основных игровых движках и современных консолях, массовое появление трассировки лучей в мультиплатформенных играх должно начаться уже в конце этого года. И лучше всего она будет выглядеть и работать на видеокартах GeForce RTX благодаря специализированным ядрам RT для аппаратного ускорения трассировки лучей, и повышающей производительность технологии DLSS.

Variable Rate Shading

Variable Rate Shading (VRS) повышает производительность, позволяя отрисовывать разные участки сцены с разным уровнем качества. В Wolfenstein: Youngblood на API Vulkan технология NVIDIA Adaptive Shading (вариант VRS) повысила производительность в среднем на 15% без заметной потери качества изображения. Благодаря поддержке Variable Rate Shading в DirectX 12 Ultimate все разработчики могут легко добавить полезную технологию в игры.

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

На картинке ниже можно увидеть, как VRS отрисовывает участки изображения с разной детализацией. Цветной оверлей справа показывает возможные варианты для кадра: автомобиль, небо и листва прорисовываются полностью (синим цветом) со всеми мелкими деталями. В области рядом с автомобилем затеняется один пиксель из четырех (зеленым), а для дороги вдалеке слева и справа — один пиксель из восьми (желтым).

Эти области также размываются для создания эффекта скорости, и поэтому их сложно четко видеть во время игрового процесса. Поэтому с помощью VRS частоту затенения можно уменьшить без заметной потери качества и мгновенно получить прирост производительности.

Подробнее узнать об этой высокопроизводительной технологии можно в нашей статье о Variable Rate Shading и NVIDIA Adaptive Shading.

Mesh Shading

Если вы играли в игру с открытым миром и экспериментировали с настройками графики, то знаете, что повышение уровня геометрической детализации может значительно понизить производительность. Большое число вызовов отрисовки объектов перегружает процессор, который в свою очередь может ограничивать производительность графического процессора. Технология Mesh Shading позволяет разработчикам решить эту проблему, а также повысить качество графики и производительность благодаря новым методам рендеринга, которые помогут создавать миры с огромным числом объектов и полигонов в кадре.

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

Чтобы наглядно показать работу технологии, мы сделали демо «Астероиды», в котором Mesh шейдеры отрисовывают и динамически корректируют уровни детализации 350 000 астероидов с таким уровнем производительности, который невозможно достичь иным способом.

Посмотреть демо можно здесь

DirectX 12 Ultimate позволяет реализовать технологию Mesh Shading в играх быстрее и проще. Поэтому теперь можно создавать реалистичные леса с густой растительностью, мегаполисы с высоким уровнем детализации и, конечно же, космические сцены с грандиозными космическими станциями и удивительными астероидными полями.

Подробнее о механизме работы Mesh Shading можно прочитать в статье о технологиях и архитектуре Turing.

Sampler Feedback

Sampler Feedback работает по тому же принципу, что и Variable Rate Shading: интеллектуально снижает нагрузку на GPU и повышает производительность. Технология обеспечивается Texture Space Shading, аппаратной возможностью архитектуры Turing.

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

Почти все современные игры отрисовывают новые кадры с нуля, не используя сделанные раннее вычисления (за исключением временного сглаживания, NVIDIA DLSS и некоторых технологии постобработки). Но в большинстве игр, как и в реальной жизни, изображение не слишком изменяется между кадрами. Если вы посмотрите в окно, то можете увидеть колышущиеся на ветру деревья, идущих людей или летящих вдалеке птиц. Но большая часть картинки остаётся неизменной. В основном меняется только угол обзора.

Когда вы посмотрите под другим углом, некоторые предметы действительно будут выглядеть иначе, особенно глянцевые или блестящие. Но большинство из них изменится незначительно, и поэтому ценные ресурсы GPU будут напрасно тратиться на пересчет тех же самых цветов для объектов, которые есть в каждом кадре и освещение которых не меняется. Представьте, например, деревянный телефонный столб — независимо от положения головы и угла обзора, он выглядит практически одинаково.

Sampler Feedback позволяет затенять текстуры объектов вместо традиционных пикселей экрана. Текстуры можно затенять реже, например, в каждом третьем кадре, также можно повторно использовать результат затенения в новых кадрах, если освещение не меняется. Принцип повторного использования расчетов можно применять для трассировки лучей, особенно для глобального освещения. Это распространенный пример медленно меняющегося, но очень ресурсоемкого с точки зрения вычислений эффекта.

Подробный обзор технологии можно найти здесь.

Максимум возможностей в играх с DirectX 12 Ultimate на GeForce RTX

Мы рады, что технологии, эффекты и функции, разработанные и впервые реализованные инженерами и разработчиками NVIDIA, появятся в API DirectX 12 Ultimate, который позволит легко и просто добавлять эти передовые технологии в игры.

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

Вы уже могли оценить возможности и потенциал трассировки лучей в блокбастерах, а также преимущества Variable Rate Shading в Wolfenstein. Теперь вы можете рассчитывать на более высокий уровень детализации с Mesh Shading и ускорение с Sampler Feedback.

Все эти возможности сейчас поддерживаются только GeForce RTX. Поэтому если у вас есть видеокарта или ноутбук на ее базе, вы готовы ко всем предстоящим играм с API DirectX 12 Ultimate.

Добавьте GeForce.com в закладки и следите за информацией о новых игровых технологиях, видеокартах, игровых возможностях и улучшениях GPU NVIDIA.