Windows 10 PC 和 Xbox 上的 DirectX 12 Ultimate 是什么？
2018 年，Nvidia 推出了 RTX 显卡，为游戏带来了一些杀手级功能，包括光线追踪和网格着色器。然而，Microsoft 需要一个标准来支持这些功能，而不仅仅是 NVIDIA 硬件——它就在这里！它称为 DirectX 12 Ultimate，随 2020 年 5 月更新一起出现在 Windows 10 PC 上。
什么是 DirectX 12 Ultimate？
新版DirectX主要是将现有技术集于一身，针对PC游戏和Xbox进行标准化，这对游戏玩家来说是个好消息。一些最酷的新图形技术（如实时光线追踪）主要在 NVIDIA 显卡上实现。在游戏中启用时，此功能可使光线表现更接近现实，从而显着提高视觉质量。
未来基于 RDNA2 的 AMD 显卡以及 Xbox Series X 也将支持 DX12 Ultimate。让我们来看看新 API 的亮点，了解新功能及其重要性。
DirectX 光线追踪 1.1
光线追踪是视频游戏图形中令人兴奋的新事物。 Microsoft 将其版本称为 DirectX Raytracing (DXR)。这种对现有技术的增量更新显着改善了游戏的整体外观。秘诀在于让游戏中的光线表现得更像它在现实世界中的表现。
这意味着水中更逼真的反射和折射、看起来更逼真的日光以及具有更大视觉深度的阴影。请务必查看上面来自 NVIDIA 的视频。它显示了 Minecraft 中的光线追踪，差异非常大。
使用 DX12 Ultimate，光线追踪效果应该会更高效。还有一个选项可以让游戏开发人员更好地控制光线追踪，而不是将其留给系统。
可变速率着色
可变速率着色是 DX12 中已有的另一个功能。着色器告诉系统每个像素的颜色、亮度和对比度应该是什么。然而，该过程的计算成本可能很高，这正是可变速率着色的用武之地。它以全分辨率对游戏场景的重要部分进行着色，而不太重要的对象使用较少的 GPU 功率进行着色。
想象一下，例如，在 Forza Horizon 或其他赛车游戏中驾驶汽车行驶在路上。重要的是，您要清楚地看到前面的汽车，但是那棵树或篱笆鞭打不需要同样的处理。
NVIDIA 是这样描述它的：
“开发人员制作的算法可以识别玩家不容易看到的像素和不经常更改或更新的像素，并使用 VRS 来降低渲染（着色）的速率。例如，当着色率降低时，阴影中的黑色像素看起来没有什么不同。因此，通过降低每帧大量像素的着色率，GPU 工作负载减少，从而提高性能。”
游戏玩家应该不会注意到整体效果，但它使计算机的工作效率更高。整体而言，提高效率有望带来更好的视觉效果和更快的游戏性能。
网格着色器
与可变速率着色类似，网格着色器也有助于系统更高效地工作。正如 NVIDIA 在本视频中解释的那样，此功能允许游戏开发人员在不使 CPU 超载的情况下创建高度详细的世界。
它决定了场景中需要包含什么，以及它需要多少细节（细节级别，或 LOD）。主要对象将具有更精细的细节，这基本上意味着它们的构造中将具有更多三角形。 （对于那些不知道的人，三角形是 3D 图形的基本单位。）
距离较远的对象使用较少的三角形绘制，因为它们需要较少的细节。您在屏幕上看到的几乎所有东西都是一组聚集在一起的小三角形，以创建可识别的图形或对象。
查看上面的 Nvidia 小行星网格着色器演示视频，了解它的外观。该视频使用具有 10 种不同细节级别的对象，从就在您面前的对象到远处的低级小行星。在有大量随机物体的场景中，这是一种理想的技术，比如上面视频中的小行星带。
总体结果应该是显卡可以在不牺牲明显细节的情况下保持更高的帧速率，因为在任何给定时间绘制的三角形都更少。
采样器反馈
最后，我们得到采样器反馈。同样，这都是为了更有效地渲染游戏场景。
NVIDIA 解释说：“我们可以更有效地为帧与帧之间不变的对象着色。” “并重复使用前几帧中计算出的对象颜色。”
采样器反馈还与改进游戏在其纹理（视频游戏对象的表面细节）中的加载方式有关。这个想法是计算机可以对纹理做出更智能的决定，以“渲染更大、更详细的纹理，同时使用更少的视频内存”。这也有助于避免口吃等问题。
同样，我们正在谈论更有效地使用 GPU，这有助于提高整体帧速率。
现实世界中的 DirectX 12 Ultimate
DX12 Ultimate 的功能有望让游戏在视觉上更加震撼，并且在使用计算机资源方面更加高效。然而，与所有功能一样，实现它们取决于游戏开发人员。例如，网格着色自 2018 年底以来一直得到 Nvidia 的支持，但尚未真正使用。也许现在它是 DX12 Ultimate 的一部分，它会变得更加普遍。
硬件也必须支持这些功能。微软表示，它会将其新硬件标记为与 DX12 Ultimate 兼容。这可能意味着在 PC 的盒子或外壳上再贴一张标签，以及商店货架上的一般广告。
在游戏机上，Xbox Series X 标志将代表 DX12 Ultimate 符号。如果您看到 DX12 Ultimate 或 Xbox Series X 徽标，则该硬件支持新的图形 API。
游戏何时会利用 DirectX 12 Ultimate？
DirectX 12 Ultimate 现在作为 2020 年 5 月下旬发布的 2004 版功能的一部分（也称为 2020 年 5 月更新）推出到 Windows 10 PC。当然，要利用这些功能，您需要支持它的现代显卡。
如果您有非 DX12 Ultimate 显卡，任何支持 DX12 Ultimate 的游戏仍可在您的硬件上运行。您的 PC 不会看到其他人会看到的视觉改进。据微软称，“对不支持 DX12 Ultimate 的硬件没有不利影响”。
这对于精打细算的游戏玩家来说是个好消息，他们会稍微落后一些以降低硬件费用。