Comment DirectX 12 Ultimate suralimente les graphiques sur les PC Windows et Xbox


DirectX 12 Ultimate de Microsoft, une nouvelle version de la technologie graphique sous-jacente à la fois à Windows et à la Xbox Series X, cherche à rapprocher encore plus les deux plates-formes avec un éventail de fonctionnalités de pointe. Mieux encore, vous pouvez désormais acheter du matériel DX12 Ultimate sous la forme de cartes graphiques Nvidia GeForce RTX série 30, de cartes graphiques AMD Radeon RX série 6000 et bien sûr de la Xbox Series X.

Nvidia a partagé des détails sur ce à quoi s’attendre avant la présentation officielle de Microsoft au GDC 2020 en mars, et il est facile de comprendre pourquoi: même si la console de nouvelle génération de Microsoft est alimentée par AMD, DirectX 12 Ultimate intègre plusieurs technologies innovantes introduites pour la première fois par GeForce RTX 20- les cartes graphiques de la série en tant que nouveau standard de l’industrie, qui s’étend désormais à la fois sur les PC et les consoles, ce qui lui vaut le nom «Ultimate».

“En unifiant la plate-forme graphique sur PC et Xbox Series X, DX12 Ultimate sert de multiplicateur de force pour l’ensemble de l’écosystème du jeu”, indique le message d’annonce de Microsoft de mars. «Les cycles ne fonctionnent plus indépendamment! Au lieu de cela, ils se combinent maintenant de manière synergique: lorsque la Xbox Series X sortira, il y aura déjà des millions de cartes graphiques DX12 Ultimate PC dans le monde avec le même ensemble de fonctionnalités, catalysant une adoption rapide de nouvelles fonctionnalités, et lorsque la Xbox Series X apportera une vague des nouveaux joueurs sur console, PC bénéficiera également de cette vaste vague de nouveaux matériels compatibles DX12 Ultimate! Le résultat? Une poussée d’adrénaline pour l’adoption de nouvelles fonctionnalités, des graphismes révolutionnaires entre les mains des joueurs plus rapidement que jamais. »

DirectX 12 Ultimate prend en charge DirectX Raytracing (DXR) tier 1.1, qui est une mise à jour incrémentielle de la première itération. La technologie d’éclairage de pointe a volé la vedette dans les GPU de la série GeForce RTX 20 dans la mesure où Nvidia a abandonné sa marque traditionnelle «GTX» pour «RTX», et c’est une caractéristique clé de la prochaine génération Xbox Series X. (La PlayStation 5 prend également en charge le traçage de rayons matériel, mais les systèmes de Sony ne reposent pas sur la technologie DirectX.) L’ajout le plus notable de DXR 1.1 est le traçage de rayons en ligne, une nouvelle technique qui «donne aux développeurs la possibilité de piloter davantage le processus de raytracing, par opposition à la gestion de la planification du travail entièrement au système », selon Microsoft.

Le lancer de rayons peut sembler à couper le souffle lorsqu’il est utilisé à bon escient, comme il l’a été dans Contrôle, Minecraft, et Metro Exodus. Bien que son adoption ait été limitée à ce point, attendez-vous à voir le lancer de rayons exploser en popularité maintenant qu’il est dans les consoles. Bon nombre des meilleures versions de cette fête prennent en charge la technologie, y compris Chiens de garde: Légion, le nouveau Appel du devoir jeu, et le très attendu Cyberpunk 2077.

Le lancer de rayons n’est cependant pas la seule technologie introduite par l’architecture Turing de Nvidia qui est codifiée par DirectX 12 Ultimate. Deux autres capacités de rendu intelligentes permettent à votre GPU de fonctionner plus intelligemment, pas plus dur, en augmentant le potentiel de performance de votre carte graphique (ou Xbox) si les développeurs finissent par les adopter.

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Le matériel DX12 Ultimate doit également prendre en charge le niveau 2 d’ombrage à taux variable (VRS). Voici comment nous avons décrit l’ombrage à taux variable dans notre analyse approfondie du GPU Nvidia Turing:

«L’ombrage à taux variable est un peu comme une version suralimentée de l’ombrage multi-résolution pris en charge par Nvidia depuis des années maintenant. Les yeux humains ne voient que les points focaux de ce qui est dans leur vision en détail; les objets à la périphérie ou en mouvement ne sont pas aussi nets. L’ombrage à taux variable en profite pour ombrer les objets primaires à pleine résolution, mais les objets secondaires à un taux inférieur, ce qui peut améliorer les performances.

Un cas d’utilisation potentiel pour cela est l’ombrage adaptatif de mouvement, où les parties non critiques d’une scène en mouvement sont rendues avec moins de détails. L’image ci-dessus montre comment cela pourrait être géré dans Forza Horizon. Traditionnellement, chaque partie de l’écran était rendue avec tous les détails, mais avec l’ombrage adaptatif de mouvement, seules les parties bleues de la scène bénéficient d’un traitement aussi élevé. “

L’ombrage à taux variable peut également être utilisé d’autres manières, telles que la technologie d’ombrage adaptatif de contenu fournie en Wolfenstein II. L’ombrage adaptatif de contenu applique les mêmes principes de base que l’ombrage adaptatif de mouvement, mais il identifie de manière dynamique les parties de l’écran qui présentent de faibles détails ou de larges bandes de couleurs similaires, et les ombrage avec des détails inférieurs – et plus encore lorsque vous êtes en mouvement – pour Augmentez les performances globales avec une perte minimale de qualité visuelle perceptible.

En tant que connaisseur de fréquences d’images élevées, je suis un grand fan des techniques de rendu intelligentes comme celles-ci chaque fois que je les ai vues en action. Les doigts croisés avec VRS maintenant intégré à DX12 Ultimate et aux consoles de nouvelle génération, les développeurs commenceront à déployer des outils comme ceux-ci plus souvent. Nous le voyons déjà reprendre avec des titres récents comme Tactiques d’engrenages et Saleté 5 ajouter un ombrage à taux variable.

shaders de maillage dx12 ultime Nvidia
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La dernière version de l’API de Microsoft exige également la prise en charge des shaders de maillage, par Nvidia. Une fois de plus, les GPU Turing de Nvidia ont introduit le concept d’ombrage de maillage. Voici ce que nous avons dit à l’époque:

«L’ombrage du maillage permet d’alléger une partie du fardeau de votre processeur lors de scènes très visuellement complexes, avec des dizaines ou des centaines de milliers d’objets. Il se compose de deux nouvelles étapes de shader. Les shaders de tâches exécutent la sélection d’objets pour déterminer quels éléments d’une scène doivent être rendus. Une fois cette décision prise, les Mesh Shaders déterminent le niveau de détail auquel les objets visibles doivent être rendus. Ceux qui sont plus éloignés ont besoin d’un niveau de détail beaucoup plus bas, tandis que les objets plus proches doivent être aussi nets que possible.

Nvidia a montré l’ombrage du maillage avec une démo impressionnante et jouable dans laquelle vous avez piloté un vaisseau spatial à travers un champ massif de 300000 astéroïdes. La démo tournait autour de 50 images par seconde malgré ce nombre gigantesque d’objets car l’ombrage du maillage réduisait le nombre de triangles dessinés à un point donné à environ 13 000, contre un maximum de 3 billions de triangles potentiels. »

C’était super impressionnant dans la démo. Vous pouvez voir la démonstration des astéroïdes de Nvidia en action ci-dessous et en savoir plus sur son fonctionnement ici. Aucun jeu n’a encore profité de l’ombrage du maillage, même si les GPU GeForce RTX série 20 sont disponibles depuis plus d’un an. Nvidia s’attend à voir une traction pour la technologie maintenant qu’elle fait partie de DX12 Ultimate.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la façon dont VRS peut être implémenté, consultez l’article de blog GeForce sur Nvidia Adaptive Shading dans Wolfenstein: Youngblood. YoungbloodLe NAS du NAS combinait deux formes différentes d’ombrage à taux variable: l’ombrage adaptatif au contenu et l’ombrage adaptatif au mouvement – pour «accélérer les performances jusqu’à 15%, sans perte de qualité visuelle perceptible».

Enfin, DirectX 12 Ultimate nécessite également la prise en charge d’une technologie appelée Sampler Feedback. Microsoft affirme que Sampler Feedback «permet une meilleure qualité visuelle, un temps de chargement plus court et moins de bégaiement».

sampler feedback dx12 ultime Nvidia

«Fondamentalement, cela permet au sous-système de texture de fournir une certaine communication au sous-système d’ombrage, pour permettre aux développeurs de faire des choix plus intelligents sur la façon dont il gère l’échantillonnage, le filtrage et les niveaux de détail (niveaux de détail)», a expliqué Tony Tamasi de Nvidia. lors d’un point de presse. «Nous l’avons démontré avec l’ombrage de l’espace de texture. L’idée est que certains ombrages peuvent être réutilisés, dans l’espace ou dans le temps, dans l’espace ou dans le temps, pour permettre aux développeurs de potentiellement économiser des performances qui n’ont pas besoin d’être remodelées par rapport à des ombrages maintes et maintes fois lorsque ce n’est pas nécessaire. “

Pour les charges de travail de réalité virtuelle, Tamasi a déclaré que vous pouvez utiliser Sampler Feedback pour rendre tous les pixels d’une scène une fois, puis le reprojeter simplement au deuxième œil, «économisant ainsi la moitié du calcul de l’ombrage».

«Vous pouvez faire le même genre de chose dans le temps», a poursuivi Tamasi. «Supposons que vous ayez une montagne au loin et que vous n’aviez pas beaucoup d’éclairage dynamique qui se déplaçait sur cette montagne. Vous pouvez potentiellement mettre à jour l’ombrage de ces montagnes une image sur deux, ou une image sur dix, tout ce que vous jugez approprié pour votre jeu, en sauvegardant à nouveau tous ces calculs d’ombrage, permettant aux développeurs d’améliorer la qualité de l’image en plaçant la qualité là où elle compte, là où elle compte. les utilisateurs vont le voir et enregistrer des performances là où cela n’aura pas vraiment d’importance. »

Des trucs fascinants.

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Les GPU GeForce RTX de Nvidia prennent en charge DirectX 12 Ultimate.

Au-delà du fait que bon nombre de ces technologies ont fait leurs débuts dans les cartes graphiques GeForce «Turing» de Nvidia il y a plus d’un an, il convient également de noter qu’en plus du traçage de rayons, les autres capacités de DirectX 12 Ultimate visent à faire travailler les GPU plus intelligemment pour augmenter les performances. Le traçage de rayons en temps réel impose un stress considérable à votre puce graphique, même avec du matériel dédié à la tâche. L’augmenter avec des astuces logicielles qui peuvent améliorer les performances (y compris le DLSS de Nvidia sur PC) n’est pas seulement judicieux, c’est à la limite du nécessaire.

Tout matériel PC doit prendre en charge toutes ces technologies pour être conforme à DirectX 12 Ultimate. Les cartes graphiques GeForce RTX de Nvidia le font déjà, évidemment, ainsi que les GPU Xbox Series X et AMD Radeon RX 6000-series. Mieux encore, tout ce matériel DX12 Ultimate prend également en charge DirectStorage, une autre API Microsoft qui relie plus étroitement votre SSD NVMe et votre carte graphique dans le but de réduire les temps de chargement du jeu sur votre PC.

Pour une plongée beaucoup plus technique dans les capacités de DirectX 12 Ultimate, assurez-vous de consulter le post de l’équipe DirectX de Microsoft. Et si vous n’êtes pas sûr que le matériel de votre ordinateur soit à la hauteur, la Xbox Game Bar de Windows 10 peut maintenant vous dire si votre PC de jeu est éligible pour DirectX 12 Ultimate.

Note de l’éditeur: cet article a été publié à l’origine le 19/03/20, mais a été mis à jour pour inclure les informations du message d’annonce DX12 Ultimate de Microsoft, puis pour travailler plus d’informations après le lancement des consoles et des GPU de nouvelle génération avec la prise en charge de l’API.

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