Im Jahr 2018 brachte Nvidia seine RTX-Grafikkarten auf den Markt, die einige Killer-Features für Spiele hervorbrachten, darunter Raytracing und Mesh-Shader. Microsoft brauchte jedoch einen Standard, der diese Funktionen auf mehr als nur NVIDIA-Hardware unterstützt – und er ist da! Es heißt DirectX 12 Ultimate und kam mit dem Update vom Mai 2020 auf Windows 10-PCs an.
Inhaltsverzeichnis
Was ist DirectX 12 Ultimate?
Die neue Version von DirectX bündelt größtenteils vorhandene Technologie unter einem Banner und standardisiert sie für PC-Spiele und Xbox, was für Gamer eine gute Nachricht ist. Einige der coolsten neuen Grafiktechnologien – wie Echtzeit-Raytracing – befinden sich hauptsächlich auf NVIDIA-Grafikkarten. Wenn diese Funktion in Spielen aktiviert ist, verbessert sie die visuelle Qualität drastisch, indem sie das Lichtverhalten viel näher an die Realität heranführt.
Zukünftige RDNA2-basierte AMD-Grafikkarten sowie die Xbox Series X werden auch DX12 Ultimate unterstützen. Werfen wir einen Blick auf die Highlights der neuen API und erfahren Sie, was es Neues gibt – und warum es wichtig ist.
DirectX-Raytracing 1.1
Raytracing ist die aufregende neue Sache in der Videospielgrafik. Microsoft nennt seine Version DirectX Raytracing (DXR). Dieses inkrementelle Update einer bestehenden Technologie verbessert das Gesamtbild von Spielen dramatisch. Das Geheimnis besteht darin, dass sich das Licht in einem Spiel mehr wie in der realen Welt verhält.
Das bedeutet realistischere Reflexionen und Brechungen im Wasser, fotorealistischere Sonnenstrahlen und Schatten mit größerer visueller Tiefe. Sehen Sie sich das obige Video von NVIDIA an. Es zeigt Raytracing in Minecraft, und der Unterschied ist verrückt.
Mit DX12 Ultimate sollen Raytracing-Effekte effizienter sein. Es wird auch eine Option geben, die Spieleentwicklern mehr Kontrolle über das Raytracing gibt, anstatt es dem System zu überlassen.
Schattierung mit variabler Rate
Variable Rate Shading ist eine weitere Funktion, die bereits in DX12 enthalten war. Shader teilen dem System mit, wie Farbe, Helligkeit und Kontrast jedes Pixels sein sollen. Dieser Prozess kann jedoch rechenintensiv sein, und hier kommt Shading mit variabler Rate ins Spiel. Es schattiert die wichtigen Teile einer Spieleszene mit voller Auflösung, während die weniger wichtigen Objekte weniger GPU-Leistung für die Schattierung verbrauchen.
Stellen Sie sich vor, Sie fahren beispielsweise in Forza Horizon oder einem anderen Rennspiel mit einem Auto die Straße entlang. Es ist wichtig, dass Sie das Auto vor Ihnen in allen Einzelheiten sehen, aber der vorbeiziehende Baum oder Zaun braucht nicht die gleiche Behandlung.
Hier ist wie NVIDIA es beschrieben hat:
„Entwickler-Algorithmen identifizieren Pixel, die der Spieler nicht leicht sehen kann, und Pixel, die sich selten ändern oder aktualisieren, und verwenden VRS, um die Rate zu reduzieren, mit der sie gerendert (schattiert) werden. Schwarze Pixel in einem Schatten sehen beispielsweise nicht anders aus, wenn die Shading-Rate reduziert wird. Durch die Reduzierung der Shading-Rate zahlreicher Pixel pro Frame wird die GPU-Arbeitslast verringert und die Leistung erhöht.“
Der Gesamteffekt sollte für den Spieler nicht wahrnehmbar sein, aber es macht die Arbeit des Computers viel effizienter. Die verbesserte Effizienz verspricht insgesamt eine noch bessere Grafik und eine schnellere Spieleleistung.
Mesh-Shader
Ähnlich wie bei der Schattierung mit variabler Rate, Mesh-Shader helfen dem System auch, effizienter zu arbeiten. Mit dieser Funktion können Spieleentwickler hochdetaillierte Welten erstellen, ohne die CPU zu überlasten, da NVIDIA erklärt in diesem Video.
Es bestimmt, was in einer Szene enthalten sein muss und wie viele Details sie benötigt (detaillierter oder LOD). Primäre Objekte haben feinere Details, was im Grunde bedeutet, dass sie mehr Dreiecke in ihrem Make-up haben. (Für diejenigen, die es nicht wissen, Dreiecke sind die Basiseinheit von 3D-Grafiken.)
Weiter entfernte Objekte werden mit weniger Dreiecken gezeichnet, da sie weniger Details erfordern. Fast alles, was Sie auf dem Bildschirm sehen, besteht aus einer Reihe winziger Dreiecke, die zu einer erkennbaren Figur oder einem erkennbaren Objekt zusammengefügt sind.
Sehen Sie sich das Demo-Video zu den Asteroids Mesh Shaders von Nvidia oben an, um einen Eindruck davon zu bekommen, wie es aussieht. Dieses Video verwendet Objekte mit 10 verschiedenen Detailstufen, von Objekten, die sich direkt vor Ihnen befinden, bis hin zu Asteroiden auf niedriger Ebene in der Ferne. Dies ist eine ideale Technik in einer Szene mit Tonnen von zufälligen Objekten, wie dem Asteroidengürtel im obigen Video.
Das Gesamtergebnis sollte sein, dass Grafikkarten eine höhere Bildrate beibehalten können, ohne auffällige Details zu beeinträchtigen, da zu jeder Zeit weniger Dreiecke gezeichnet werden.
Sampler-Feedback
Schließlich kommen wir zum Sampler-Feedback. Auch hier geht es darum, Spielszenen effizienter zu rendern.
„Wir können Objekte, die sich von Frame zu Frame nicht ändern, effizienter schattieren“, erklärte NVIDIA. „Und wiederverwenden Sie die Objektfarben, wie sie in den vorherigen Frames berechnet wurden.“
Beim Sampler-Feedback geht es auch darum, zu verbessern, wie ein Spiel in seine Texturen geladen wird (die Oberflächendetails von Videospielobjekten). Die Idee ist, dass der Computer intelligentere Entscheidungen über die Texturierung treffen kann, um „größere, detailliertere Texturen zu rendern und dabei weniger Videospeicher zu verbrauchen“. Dies hilft auch, Probleme wie Stottern zu vermeiden.
Auch hier sprechen wir über eine effizientere Nutzung der GPU, die insgesamt dazu beitragen kann, die Frameraten zu steigern.
DirectX 12 Ultimate in der realen Welt
Die Funktionen von DX12 Ultimate versprechen, Spiele visuell beeindruckender zu machen und Computerressourcen effizienter zu nutzen. Wie bei allen Funktionen liegt es jedoch an den Spieleentwicklern, sie zu implementieren. Mesh-Shading wurde zum Beispiel seit Ende 2018 von Nvidia unterstützt, wurde aber nicht wirklich benutzt. Vielleicht wird es jetzt, da es Teil von DX12 Ultimate ist, häufiger.
Die Hardware muss diese Funktionen ebenfalls unterstützen. Microsoft hat angekündigt, seine neue Hardware als kompatibel mit DX12 Ultimate zu bezeichnen. Das kann ein weiterer Aufkleber auf einer PC-Box oder -Hülle sein, aber auch allgemeine Werbung in Ladenregalen.
Auf Konsolen steht das Xbox Series X-Logo für das DX12 Ultimate-Symbol. Wenn Sie entweder das DX12 Ultimate- oder das Xbox Series X-Logo sehen, unterstützt diese Hardware die neue Grafik-API.
Wann werden Spiele DirectX 12 Ultimate nutzen?
DirectX 12 Ultimate wird jetzt als Teil der Ende Mai 2020 veröffentlichten Funktion der Version 2004 (auch bekannt als Mai 2020-Update) auf Windows 10-PCs ausgerollt. Um die Funktionen nutzen zu können, benötigen Sie natürlich eine moderne Grafikkarte, die dies unterstützt.
Wenn Sie eine Nicht-DX12 Ultimate-Grafikkarte haben, funktioniert jedes Spiel, das DX12 Ultimate unterstützt, weiterhin mit Ihrer Hardware. Ihr PC sieht einfach nicht die visuellen Verbesserungen, die andere sehen. Laut Microsoft wird es „keine negativen Auswirkungen auf Hardware geben, die DX12 Ultimate nicht unterstützt“.
Dies sind gute Nachrichten für preisbewusste Gamer, die etwas zurückbleiben, um ihre Hardware-Rechnungen niedrig zu halten.