Ko sagaidīt no DirectX 13: uzlabojumi, veiktspēja un attīstība

Tā kā tehnisko prezentāciju atbalsis tādos pasākumos kā GDC un Gamescom joprojām ir svaigas, un kopienai pievēršot rūpīgu uzmanību, jau iezīmējas vairākas galvenās tendences: uzlabota ēnotāju darba pārvaldība, neironu metožu integrācija lai paātrinātu grafikas apstrādi un optimizētu ēnotāju izplatīšanas paradumus, lai samazinātu sastrēgumus. Tas viss izklausās daudzsološi, taču ir vērts to rūpīgi analizēt, jo velns bieži vien slēpjas ieviešanas detaļās.

Galvenās jaunās DirectX 13 funkcijas

Balstoties uz noplūdēm un to, kas jau ir parādīts demonstrācijās un tehniskajās prezentācijās, DirectX 13 uzmanības centrā, šķiet, ir veiktspējas un efektivitātes uzlabošana, vienlaikus ieviešot arī jaunas vizuālās iespējas. Mērķis būtu maksimāli izmantot mūsdienu GPU iespējas un vienlaikus atvieglot studijām, kas veido dzinējus un spēles.

Shader izpildes pārkārtošana (SER) 2.0

SER (sistēmas novērtēšanas un samazināšanas) funkcija jau ir izraisījusi ažiotāžu DirectX 12 staru izsekošanas ekosistēmā, un 2.0 versija to spertu soli tālāk. Ideja ir ļaut ēnotājiem dinamiski reorganizēt izpildi, lai grupētu līdzīgus uzdevumus un samazinātu neefektivitāti. Šī pieeja izmanto GPU iekšējā paralēlisms un samazina sarežģītu ainu izmaksas, kur staru izsekošana palielina izpildes mainīgumu.

• Mazāka latentuma kad ainā ir izmantoti vairāki materiāli, gaismas un ģeometrijas.
• Ievērojams pieaugums Staru izsekošanas veiktspēja samazinot izpildes atšķirības.
• Labāka izmantošana GPU kodoli balansējot slodzes reāllaikā.

Neironu renderēšana

Vēl viens šī potenciālā lēciena svarīgs aspekts ir tādu metožu ieviešana, IA integrēts kā pirmās klases pilsonis API ietvaros. Mēs runājam par renderēšana, pamatojoties uz neironu tīkli Tam vajadzētu izmantot jaunās specializētās vienības (neironu vienības), kas nonāk GPU un iGPU. Tas ļautu cauruļvadam deleģēt ļoti specifiskus procesus, kuros izpaužas paātrināta secinājumu veidošana.

• Inteliģenta attēlu mērogošana kura mērķis ir pārspēt to, kas tika novērots ar DLSS, FSR vai XeSS, ar vietējo API ietvaru.
• Uzlabotas tekstūras un detaļas lidojumā, pateicoties modeļiem, kas apmācīti rekonstrukcijai un tīrīšanai.
• Atbalsts sarežģītas simulācijas fizikas un mākslīgā intelekta atbalstītu animāciju.

Uzlabota ēnotāju piegāde

Šīs ir arhitektūras izmaiņas, lai efektīvāk izplatītu ēnotājus, kas īpaši paredzētas resursu ziņā ierobežotām vidēm: ierīcēm. pārnēsājamas un konsolēm. Praksē tas ļautu samazināt ielādes laikus un samazināt gaidīšanas laikus ēnotāju pakotņu kompilācijai vai izplatīšanai, kas ir ļoti svarīgi sistēmās bez augstas klases grafiskajiem procesoriem. ēnotāja kešatmiņa Un bināro failu glabāšanas veids būs galvenais, lai tas darbotos labi.

Necaurredzamības mikrokartes (OMM)

OMM risina klasisku problēmu: ģeometriju ar caurspīdīgumiem, piemēram, lapām, stiklu vai dūmiem. Dārgu AnyHit ēnotāju vietā necaurredzamības mikrokartes ļauj el detaļas apstrādāt caurspīdīgās plēves tiešākā un paredzamākā veidā, samazinot izmaksas tur, kur tas visvairāk kaitē staru izsekošanai un blīvā dabiskā vidē.

DirectX 13 ietekme uz spēlēm

Lai gan potenciāls ir augsts, vēl ir pāragri spriest, kā tas ietekmēs lietas praksē. Attīstības realitāte diktē, ka vienmēr pastāv berzes. integrācija ar operētājsistēmu, tās nobriešana vadītājiemPieņemšana dzinējos un spēlēs, kā arī neizbēgamās pirmās paaudzes kļūdas. Ņemot vērā iepriekš minēto, cerības var balstīt uz trim vektoriem.

Sniegums

Galvenais mērķis ir panākt, lai spēles labāk izmantotu pašreizējās arhitektūras. Tiek apspriesti efektivitātes uzlabojumi aptuveni [noteikta procentuālā daudzuma] apmērā. 30% renderēšanā Kad API tiek pilnībā izmantots, īpaši nosaukumos, kas integrē SER 2.0, OMM un neironu maršrutus. Piezīme: šis griestu skaits Tas ir tuvu tikai ar saskaņotu aparatūras un programmatūras atbalstu.un kad spēle jau no paša sākuma ir paredzēta šim nolūkam.

Vizuālā kvalitāte

Ar neironu renderēšanu un jauniem ēnošanas algoritmiem vizuālais lēciens var būt ļoti pamanāms. Tas ir sagaidāms. vairāk dabiskā apgaismojumaTekstūras ar lielāku mikrodetaļu skaitu, būtiski neietekmējot kadru laiku, un pasaules ar lielāku dinamiku. Tas nav mazsvarīgi: mēs runājam par dārgu procesu (rekonstrukcijas, tīrīšanas, antialiasinga) optimizēšanu ar tīkliem, kas iemācās to darīt. daudz pārāka par tradicionālajiem filtriem.

Stabilitāte un saderība

Jaunu iespēju un stabilas platformas līdzāspastāvēšana vienmēr ir līdzsvarošanas akts. Tieši šeit darbojas tādi komponenti kā Agility SDKTas izstrādātājiem atvieglo API funkciju atjaunināšanu, nepaļaujoties uz lieliem operētājsistēmas atjauninājumiem. Paredzamais rezultāts ir šāds: mazāk berzes, mazāk kukaiņu un vienmērīgāku saderību starp ražotājiem un paaudzēm; diemžēl pastāv arī vadītāja līmeņa kļūdas, ar kurām jācīnās, piemēram, DXGI_ERROR_DEVICE_HUNG dažos ekstremālos gadījumos.

Kāda aparatūra būs saderīga?

Izvietošana būtu vērsta uz Windows 11 un daļēji dažās Windows 10 atzaros. Jebkurā gadījumā īstā jauda būs redzama sistēmās, kas apvieno Jaunākā grafikas procesora (GPU) un modernā centrālā procesora (CPU) versija y glabāšana Ātri, lai nodrošinātu datu plūsmu caurulē bez sastrēgumiem. Ja rodas šaubas par saderību, izmantojiet tādus rīkus kā Datora veselības pārbaude Tie palīdz pārbaudīt Windows 11 atbalstu un saistītās prasības.

• Jaunākās paaudzes GPU NVIDIA, AMD un Intel.
• CPU ar iGPU un neironu vienības lai paātrinātu secinājumu izdarīšanu.
• NVMe SSD diski ir gatavi lietošanai DirectStorage 2.0 y straumēšanas agresīvs.

Oficiālajā diskursā DirectX 13 tiek pozicionēts kā daļa no datoru ekosistēmas un XboxTiek pat pieminētas tādas ierīces kā ROG Xbox Ally X Tie būtu pieejami jau ar vietējo atbalstu jaunajam API, kas skaidri norāda uz mērķi ieviest šos uzlabojumus portatīvo ierīču tirgū, neupurējot jaunākās tehnoloģijas.

Veiktspējas vienādojums 2025. gadā un turpmāk ietver arī krātuvi: ar DirectStorage 2.0 pāreja uz NVMe vairs nav greznība un kļūst par galveno komponentu. ielādēt datus un ēnotājus pilnā ātrumā, nodrošinot grafikas dzinēja jaudu un samazinot uznirstošo attēlu, raustīšanos un ielādes laiku.

Un izstrādātāji?

Studijām DirectX 13 nav pašmērķis, bet gan līdzeklis mērķa sasniegšanai. Spējīgāks API samazina atkārtotu darbu un paver durvis uz funkcijām, kas iepriekš bija nepieejamas. Solījums ir rīku komplekts, kurā... iterāciju var veikt ātrāk, novietojot mākslīgo intelektu procesa centrā, neveidojot ad hoc risinājumus katram projektam.

• Mazāks izstrādes laiks pateicoties elastīgākiem rīkiem un darbplūsmām.
• Būvēšanas iespēja sarežģītākas pasaules nesamazinot FPS.
• Uzlabots reāllaika mākslīgais intelekts ienaidnieki, fizika un vide.

Turklāt jaunā SDK mērķis ir precīzākas simulācijas un deterministisks, kaut kas tāds, kas labi iederas tādās dzinējos kā Unreal Engine vai Vienotība 3Dkuri jau gatavojas ieviest šo funkciju kopumu. Jo standartizētāks būs atbalsts, jo mazāk dublēta darba būs abās starpprogrammatūras pusēs.

Pastāv arī fundamentāls jautājums: pastāv funkcijas, kas mūsdienās pastāv Patentētas API no noteiktiem ražotājiem (piemēram, ēnotāju izpildlaika paplašinājumi), ko varētu iekļaut standartā. To iekļaušana DirectX 13 ietvarā saskaņotu iespējas un samazinātu fragmentāciju, ko tehniskās komandas novērtētu, lai izvairītos no nepieciešamības divreiz ieviest vienu un to pašu procesu.

Datumi, baumas un šaubas, pērkot GPU

Viena no karstākajām debatēm ir kalendārs. Atskatoties pagātnē: DirectX 11 parādījās 2009. gadā Piecus gadus pēc DX10, sešus gadus vēlāk, 2015. gadā, parādījās DirectX 12. Ņemot vērā šo progresu, daudzi cilvēki domāja, ka DX13 parādīsies ap 2022. gadu, taču šīs prognozes nav piepildījušās. Realitātē DirectX 12 turpina saņemt atjauninājumus un līdz pat šai dienai ir pārspējis ilgmūžības rekordus, un nav redzams skaitlisks pēctecis.

Līdz ar to tipiskais pircējs uztraucas: ja es šodien nopirkšu GPU, kas spīd ar DX12, vai tā būs novecojusi, ja rīt parādīsies DX13? Godīga atbilde ir tāda, ka, ņemot vērā pieejamo informāciju, Nav noteikta datuma.Turklāt pāreja uz jaunu API versiju nepadara jūsu aparatūru nederīgu vienas nakts laikā; funkciju atbalsts parasti tiek ieviests pakāpeniski, un saderība ar DX12 spēlēm tiek saglabāta daudzus gadus. Citiem vārdiem sakot, tas, vai gaidīt vai pirkt tagad, vairāk ir atkarīgs no jūsu pašreizējām vajadzībām un spēlēm, kuras plānojat spēlēt, nevis no hipotētisks datums.

Vēl viens svarīgs aspekts: DirectX 12 nav apstājies uz vietas. Šis pakotnes saturs DirectX 12 Ultimate Tas ieviesa staru izsekošanu, mainīga ātruma ēnošanu, režģa ēnotājus un paraugu ņemšanas atgriezenisko saiti galvenajā tehnoloģijā gan datoros, gan konsolēs. Šī pakāpeniskā pieeja ir ļāvusi DX12 saglabāt vadošo pozīciju gandrīz deviņus gadus, kas ir visilgākais periods bez oficiāla pēcteča. Dažas analīzes iet vēl tālāk un liek aizdomāties, vai varbūt... Mēs nekad neredzēsim DX13 kā tādu.un ka Microsoft izvēlas turpināt paplašināt DX12 ar jaunām iespējām.

Tehniskās diskusijās ir ierosināts, ka veiksmīgai DirectX 13 vajadzētu atgūt daļu no DX11 draivera līmeņa ērtībām un apvienot tās ar DX12 detalizēto vadību. API, kas līdzsvaro brīvību un vienkāršību, būtu nenovērtējams gan lielām, gan mazām komandām. Un paturiet prātā, ka tīram… māņticība par skaitli 13Daži spekulē, ka komerciālais nosaukums varētu tieši attiekties uz DirectX 14, lai gan svarīgākais nav nosaukums, bet gan faktiskās funkcijas un to ieviešana.

Ir arī uzsvērts, ka visaptverošai DirectX pārveidei vajadzētu palīdzēt standartizēt noteiktas uzlabotas funkcijas, kas pašlaik tiek uzskatītas par zīmola ekskluzīvām, piemēram, paplašinājumus, kas saistīti ar izpilde un programmēšana ēnotājiJa nākamajai versijai izdosies izlīdzināt šīs nelīdzenās malas, ekosistēma iegūs saskaņotību un samazināsies dzinēju pārnešanas un uzturēšanas izmaksas.

Tikmēr prioritātes turpinās noteikt rokas ierīces un konsoles. Mehānisms, piemēram, Advanced Shader Delivery, šķiet vitāli svarīgs datoriem ar pielāgots siltuma budžetsKā klēpjdatori ar Intel Iris Xe procesoruJo katra ielādes laika sekunde un katrs kompilēts ēnotājs ir svarīgs. "Kabatas konsoles" solījums tiks labāk īstenots, ja API tiks izstrādāts šiem lietošanas gadījumiem jau no paša sākuma.

Ir vērts precizēt vēl vienu aspektu: pirms mēs redzēsim milzīgu peļņu, būs pārejas periods, kurā spēles, kas tik tikko pieskaras jaunajām funkcijām, tiks sajauktas ar citām, kas strauji ienirst jaunajā paradigmā. Šajā laikā atslēgvārds būs pieņemšanajo ne visi GPU vai dzinēji būs atjaunināti jau no pirmās dienas.

Tiem, kas izstrādā rīkus un starpprogrammatūru, izstrādes plāns ir tikpat svarīgs kā nosaukumi. Vai Agility SDK joprojām būs veids, kā ieviest iespējas, negaidot lielus sistēmas atjauninājumus, redzēsim. ātrāka izvietošanaApmaiņā pret to studijām būs jāiegulda apmācībā un savu cauruļvadu pārveidošanā, lai pareizi izmantotu SER 2.0, OMM vai paātrinātu secinājumu metodi, un tas prasa laiku un testēšanu.

Staru izsekošanas jomā SER 2.0 un OMM kombinācija var būt īpaši noderīga organiskās ainās (veģetācija, daļēji caurspīdīgas daļiņas) un ar sarežģītiem materiāliem. Šo robežgadījumu optimizācijai ir reāla ietekme uz kadru ātrumu un uztvertā latentumako spēlētājs pamana nekavējoties, īpaši šāvēju un sacensību spēlēs.

Runājot par mērogošanu un laika rekonstrukciju, mākslīgā intelekta integrācija vietējā līmenī veicinātu alternatīvas pieejas tam, kas pašlaik ir specifisks konkrētam pārdevējam. Runa nav par visa aizstāšanu uzreiz. DLSS, FSR vai XeSSbet gan atvērt ceļu API, lai dzinēji varētu savienot neironu modeļus standarta veidā un, ja viņi vēlas, var paļauties uz centrālā procesora vai grafikas procesora neironu vienībām, nepārveidojot vadu sistēmu.

Ja paskatāmies praktiski: ko vidusmēra spēlētājam vajadzētu sagaidīt, kad sāks parādīties pirmās DirectX 13 spēles? Iespējams... labāks kadru tempsMazāk aizķeršanās datu plūsmās un ēnotājos, īsāks ielādes laiks NVMe diskos un, tā kā spēle galvenokārt koncentrējas uz mākslīgo intelektu un izsekošanu, asāki un stabilāki attēli par cenām, kuras iepriekš bija grūti atļauties.

Tomēr panākumus nenosaka tikai funkcijas. Microsoft, GPU ražotājiem un studijām visiem ir jāstrādā kopā, izmantojot nobriedušus draiverus, skaidru dokumentāciju un atsauces piemērus. Kad tas notiek, ekosistēma sakārtojas Un jaunie izlaidumi pāriet no tehniskām demonstrācijām uz spēlēm, kas aizpilda plauktus.

Kopējais priekšstats, kas izriet no visa iepriekš minētā, ir API, kas ir paredzēts, lai maksimāli izmantotu pašreizējo aparatūru, vienlaikus sistemātiski ieviešot Mākslīgā intelekta paātrinājums cauruļvadāStarp SER 2.0, OMM, Advanced Shader Delivery un Agility SDK sniegtajām iespējām ir pietiekami daudz materiāla nākamajiem gadiem, lai sniegtu mums stabilākas, ātrākas un skaistākas spēles, ja vien studijas to pieņems un aparatūra neatpaliks no neironu diskdziņiem un NVMe diskdziņiem, kas ir gatavi DirectStorage 2.0.

saistīto rakstu:

Iespējojiet DirectX 12 Ultimate operētājsistēmā Windows 11 un pilnībā izmantojiet tā potenciālu

Isaac

Kaislīgs rakstnieks par baitu pasauli un tehnoloģiju kopumā. Man patīk dalīties savās zināšanās rakstot, un tieši to es darīšu šajā emuārā, parādot visu interesantāko informāciju par sīkrīkiem, programmatūru, aparatūru, tehnoloģiju tendencēm un daudz ko citu. Mans mērķis ir palīdzēt jums vienkāršā un izklaidējošā veidā orientēties digitālajā pasaulē.