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