DirectX 13 та трасування променів: сумісність та вимоги на Windows 11 та Xbox

Протягом десятиліть DirectX був мостом між Windows та високопродуктивною графікою. Від ранніх 3D-ігор до світів з фізичним освітленням та трасуванням променів, колекція API від Microsoft задавала темп на ПК та консолях Xbox. Сьогодні, з потенційним переходом до нової ітерації, увага зосереджена на тому, як гіпотетичний DirectX 13 може вписатися в... трасування променів, Windows 11 та сучасне обладнанняі які наслідки це матиме для гравців та студій.

Хоча Microsoft офіційно не анонсувала пронумеровану версію, інсайдери галузі говорять (з деякими нюансами) про «DirectX 13», який об’єднає покращення продуктивності та нові методи. Між витоками інформації, попередніми переглядами, показаними на виставках, та можливостями, вже вбудованими в DXR 1.2, розмова обертається навколо нових функцій, таких як зміна порядку виконання шейдерів наступного покоління, мікрокарти непрозорості та, перш за все, посилення... Рендеринг за допомогою штучного інтелекту що доповнює трасування променів. Важливо чітко розмежовувати підтверджене від спекулятивного, щоб уникнути плутанини.

Що таке DirectX і де тут місце трасування променів?

DirectX — це набір програмних інтерфейсів, що спрощують виконання складних мультимедійних завдань у Windows, зокрема 3D-графіки, аудіо та введення. Він охоплює як історичні, так і сучасні модулі, такі як Direct3D, DirectInput, DirectSound, DirectShow, DirectCompute і багато іншого, кожен з яких розгадує частину головоломки цифрових розваг на ПК.

З візуальної точки зору, Direct3D є зіркою: він обробляє растеризацію, шейдери та зв'язок з графічним процесором. DirectX 12 Ultimate стандартизував сучасні функції, такі як трасування променів (DXR), шейдинг зі змінною швидкістю, сітчасті шейдери та зворотний зв'язок семплера, що ми бачимо сьогодні в сумісні графічні процесори а на Xbox Series X|S. Трасування променів, інтегроване як DXR в DirectX 12, забезпечує точніші відображення, тіні та глобальні перекриття, хоча й за рахунок зниження продуктивності, яке намагаються зменшити методи реконструкції та оптимізації робочого процесу.

DXR 1.2: SER та OMM як відчутні стовпи

Microsoft представила DirectX Raytracing 1.2 разом із двома технологіями, розробленими для підвищення ефективності трасування променів: Shader Execution Reordering (SER) і Opacity Micromaps (OMM)Обидва були розроблені у співпраці з такими виробниками, як NVIDIA, AMD, Intel та іншими партнерами з апаратного забезпечення, з особливим акцентом на збільшення FPS та зменшення розбіжностей у виконанні шейдерів.

SER динамічно перевпорядковує роботу шейдерів для групування схожих завдань, зменшуючи час очікування та покращуючи використання графічного процесора. Це дозволяє обробляти промені зі схожою поведінкою пакетами, що призводить до... Менше розбіжностей та вища продуктивність у складних сценах. Хоча технологія спочатку з'явилася в екосистемах зі спеціальною підтримкою, метою є її стандартизація за допомогою Agility SDK та набору функцій DXR.

Зі свого боку, OMM оптимізують обробку поверхонь з прозорістю (наприклад, рослинність, скло або дим). Замість того, щоб покладатися на дорогі шейдери AnyHit під час виконання, частина проблеми перекладається на попередньо оброблені дані, які апаратне забезпечення може швидко запитувати. Практичний результат полягає в тому, що покращена продуктивність у геометрії завдяки альфа-тесту без шкоди для якості, з покращеннями, які в демоверсіях мають дуже вигідні співвідношення порівняно з попередніми підходами.

Чутки про нові функції для DirectX 13

Галузеві дискусії та ймовірні витоки інформації з таких подій, як GDC 2025 та Gamescom, вказують на низку покращень, які, якщо їх підтвердять, стануть стрибком у покоління. Важливо наголосити, що це неофіційний матеріал, хоча він і відповідає нещодавньому напрямку розвитку API та... удосконалення апаратного забезпечення.

Переупорядкування виконання шейдерів 2.0

Запропоновано еволюцію SER для подальшого покращення можливостей трасування променів та затінення. Метою буде мінімізація затримки в сценах з високою геометричною та матеріальною складністю, підвищення продуктивності трасування променів та отримання кращої продуктивності системи. паралельні ресурси графічного процесораУ поєднанні з DXR 1.2 ці оптимізації можуть значно покращити плавність ігор, які повністю використовують цю функцію.

Нейронний рендеринг

Ще однією сферою, яка викликає багато галасу, є вбудована інтеграція методів масштабування зображень, часової реконструкції та постобробки на основі нейронних мереж. Цьому сприяють DirectML та нові технології. виділені нейронні блоки У сучасних чіпах цей шар дозволить підвищити різкість і деталізацію, одночасно знижуючи витрати. На папері це виходить за рамки поточних пропозицій, таких як DLSS, FSR або XeSS, враховуючи... інтелектуальне масштабування та покращення текстур на інший рівень.

Advanced Shader Delivery

Згадувалася архітектура розподілу шейдерів, метою якої є скорочення часу завантаження та покращення конвеєрної доставки на пристроях з обмеженою пропускною здатністю та обчислювальною потужністю, таких як ігрові ноутбуки або консолі. Теоретично це оптимізувало б компіляцію та розгортання шейдерних ресурсів, усуваючи вузькі місця в системах, яким бракує надійної інфраструктури. найкращий виділений графічний процесор.

Покращені мікрокарти непрозорості

OMM вже існують в DXR 1.2, але ведуться розмови про розширення їхньої сфери застосування та підвищення їхньої універсальності. Мета полягає в тому, щоб краще обробляти величезну кількість геометрія з прозорими плівками типово для лісів, об'ємних ефектів та складних матеріалів, розвантаження роботи з шейдера AnyHit та більша залежність від попередньо обчислених даних, які апаратне забезпечення обробляє нативно.

Потенційний вплив на ігри: продуктивність, якість та стабільність

Якщо цей набір інновацій буде реалізований, двигуни зможуть ефективніше використовувати сучасні графічні процесори. За ідеальних умов (підготовлений двигун, зрілі драйвери та гарне профілювання) значне покращення... ефективність рендерингуособливо в титули потрійного А, з цифрами, які в демонстраціях та технічних матеріалах свідчать про помітне збільшення при поєднанні SER, OMM та реконструкції за допомогою ШІ.

З візуальної точки зору, нейронний рендеринг та складніші алгоритми шейдерів дозволили б збільшити глобальне освітлення, складні відбиття та деталізацію текстур без таких значних втрат. Це призвело б до більш яскравих сцен з меншим шумом трасування променів за той самий час обчислення та з... анімація та фізика які могли б отримати користь від моделей штучного інтелекту в реальному часі.

Стабільність залежить від усього конвеєра. Завдяки Agility SDK студії можуть детально впроваджувати нові можливості та оновлювати їх, не чекаючи основних релізів системи. Це допомагає зменшити кількість помилок, пов'язаних з драйверами, та покращити продуктивність. сумісність апаратного забезпеченняОднак, завжди буде період адаптації з ранніми патчами та оптимізаціями, специфічними для графічного процесора.

Сумісність, Windows 11 та Xbox

На ПК Windows 11 – це природне середовище, де вперше з’являються найновіші можливості DirectX 12 та DXR. Очікується, що майбутнє оновлення API (незалежно від того, чи збереже воно нумерацію, чи ні) краще використовуватиме DirectStorage, покращення планувальника графічного процесора та підтримку... нейронні одиниці у ЦП/ГП. Деякі збірки Windows 10 можуть отримувати частини, але основна увага приділяється Windows 11 через її архітектуру та еволюцію.

Що стосується консолей, Xbox Series X|S може похвалитися підтримкою DirectX 12 Ultimate з інтегрованими в його конструкцію трасуванням променів, VRS та сітчастими шейдерами. Межа, що розділяє ПК та консоль, розмивається завдяки конвергенції інструментів. Якщо нова ітерація DirectX формалізує ці покращення, очікується, що Сімейство Xbox може скористатися ними через спільна екосистема, завжди в рамках свого обладнання.

Щодо конкретного обладнання, гранична продуктивність визначається найновіші графічні процесори NVIDIA, AMD та Intel вже пропонують апаратно-прискорене трасування променів та підтримку DX12 Ultimate. У статті також згадується зацікавленість виробників у розширенні сумісності SER та OMM за допомогою Agility SDK, коли він стане доступним. нове обладнанняНаявність спеціалізованих блоків штучного інтелекту в графічних процесорах та вбудованих графічних процесорах буде ключовою для шару нейронного рендерингу.

Сумісність зі старими відеокартами: корпус GTX 1050 Ti

Поширене питання: що відбувається з графічними процесорами без виділеного трасування променів? Наприклад, GTX 1050 Ti не підтримує DirectX 12 Ultimate, але DirectX зберігає зворотну сумісність. Це означає, що гра може працювати, хоча функції DX12 Ultimate (такі як апаратне прискорення трасування променівЦі функції не будуть активовані. На практиці ви зможете грати, але без ефектів RT чи деяких розширених оптимізацій.

Не існує єдиного універсального списку сумісних ігор; кожен розробник вирішує, які функції API вмикати. Найкраще перевірити характеристики кожної гри. Як правило, якщо ваш графічний процесор не підтримує певну функцію, движок, як правило, використовуватиме іншу. відступати (інший маршрут) або дозволить вам вимкнути його в налаштуваннях.

Що кажуть розробники та дебати навколо «DirectX 13»

У технічній спільноті пам'ятають, що перехід з DirectX 11 до 12 надав студіям більше контролю (і відповідальності), зменшивши кількість шарів драйверів для підвищення продуктивності. Дехто закликає до нової ітерації, яка поєднає найкраще з обох світів: простота та міцність DX11 зі свободою та продуктивністю DX12.

Також розглядається можливість стандартизації деяких функцій, які зараз пов'язані з розширеннями бренду (наприклад, певні шляхи виконання шейдерів), нарешті на рівні API. Цікаво, що деякі аналітики навіть згадували про можливість пропустити число 13 через забобони та назвати майбутню основну версію "DirectX 14". Важливо, окрім назви, те, що справжня еволюція Це вже відбувається з DXR 1.2, Agility SDK та поступовими вдосконаленнями.

Стан трасування променів: NVIDIA, Intel, AMD та колаборації

NVIDIA була піонером у сфері трасування променів у реальному часі (RT) для споживчого ринку, а Microsoft співпрацювала з нею та іншими партнерами (AMD, Intel, Qualcomm) для просування DXR. Багато культових демонстрацій, як-от ті, що можна побачити в іграх від... Засіб лікування— Вони допомогли вдосконалити конвеєри та показати, що є життєздатним. Intel висловила зацікавленість у підтримці SER у майбутній версії Agility SDK та в забезпеченні сумісності OMM для майбутнього обладнання, тоді як AMD продовжує... ітерація його архітектури підняти планку в трасуванні променів.

Інструменти, механізми та робочий процес

Для студій поява нових функцій через Agility SDK дозволяє їм впроваджувати функції, не чекаючи на серйозні оновлення системи. Більш гнучкі інструменти, профілі користувачів ефективніше затінення Оптимізовані шляхи RT скорочують час налагодження та допомагають Unreal Engine, Unity та пропрієтарним рушіям крок за кроком інтегрувати покращення. Ходять чутки, що основні рушії вже працюють над сумісністю з найновішими компонентами DXR та рендерингом, прискореним за допомогою штучного інтелекту.

Якби гіпотетичний DirectX 13 офіційно інтегрував нейронний шар та Advanced Shader Delivery, студії змогли б створювати складніші світи з меншим впливом на час завантаження, зберігаючи при цьому... Стабільний FPS шляхом інтелектуальної реконструкції. Ключем до успіху залишатиметься ретельне профілювання та відповідальне використання ресурсів.

Короткий історичний огляд DirectX (ключові віхи)

Сімейство DirectX розпочало свій шлях у 90-х роках, з дуже швидкими ітераціями на початку та пізнішими об'єднаннями. Як корисний історичний огляд (не вичерпний рядок за рядком): DirectX 1.0 дебютував у 1995 році; DirectX 2.x та 3.x удосконалили основу; DirectX 5.2 з'явився у 1998 році з окремими версіями для Windows 95/98; DirectX 6.0 був узгоджений з Windows CE на Dreamcast; серія 8.x внесла порядок у сучасне 3D до появи Shader Model 3; DirectX 9.0/9.0c Це ознаменувало золотий вік з регулярними оновленнями до 2010 року; DirectX 10/10.1 супроводжував Vista/Windows 7; а DirectX 11/11.1/11.2 покращив продуктивність та функції у Windows 7/8/8.1.

Велика зміна відбулася з виходом DirectX 12, офіційно анонсованого на GDC 2014, та вдосконаленого у Windows 10/11 з наступними релізами: підтримка DXR (2018), VRS (2019), анонс DirectX 12 Ultimate Поряд із покращеннями графіки підсистеми Linux для Xbox Series X (2020) у Windows 11 (2021), DXR постачається не як окрема версія DirectX, а як розширення поверх DX12, яке забезпечує трасування променів у реальному часі, з підтримкою на споживчих графічних процесорах, починаючи з серії GeForce 20.

Історичний цікавик: DirectX 4 так і не був випущений; Microsoft переорієнтувала свої зусилля безпосередньо на DirectX 5, не побачивши достатнього успіху з версією 4. Крім того, старіші ігри, які явно вимагають DirectX 9, можуть запитувати певні бібліотеки (такі як d3dx9_35.dllІнсталяція середовища виконання за червень 2010 року зазвичай вирішує проблеми з такими повідомленнями.

Пов'язані API та бібліотеки

Окрім Direct3D, DirectX об'єднує такі компоненти, як Direct Graphics (2D та 3D на ранніх стадіях), DirectInput (клавіатура, миша та периферійні пристрої), DirectPlay (мережа), DirectSound, DirectMusic, DirectShow (аудіо та відео), DirectSetup, DirectCompute (загальні обчислення на графічному процесорі), DirectML (ШІ) та DXR (трасування променів). Паралельно існують альтернативи та плагіни, такі як libSDL (2D, аудіо, зображення), Allegro (відеоігри), OpenGL (2D/3D) та Vulkan (низькорівневі, мультиплатформні), які співіснують відповідно до платформи та потреб двигуна.

Зміни та функції Windows 11, про які вам слід знати

У Windows 11 було запроваджено зміни та видалення компонентів, які, хоча й не стосуються лише DirectX, варті уваги. Наприклад, фон робочого столу більше не синхронізується на різних пристроях під час входу за допомогою облікового запису Microsoft; програми «Пошта», «Календар» і «Контакти» були припинені до кінця 2024 року, тому рекомендується перейти на [попередню версію]. новий Outlook; а деякі адміністративні можливості закріплення та впорядкування елементів панелі «Пуск» і панелі завдань більш обмежені.

Панель введення математичних даних виводиться з експлуатації (розпізнавач встановлюється на вимогу), старий розділ «Новини та інтереси» перетворюється на віджети, а OneNote для Windows 10 поступово припиняє свою підтримку до 2025 року. Функція швидкого перегляду стану на екрані блокування також зникає; Режим S Це залишається лише для Windows 11 Home; і повернення веб-результатів у пошуку більше не можна вимкнути за допомогою розділу реєстру, хоча відповідна групова політика не змінюється.

Інструмент «Ножниці» об’єднано з інструментом «Ножниці та анотації», повернувшись до своєї класичної назви; меню «Пуск» значно змінилося: його розмір більше не змінюється, закріплені елементи не переносяться з Windows 10, а «Живі плитки» відмовляються (вміст швидкого перегляду зосереджено в віджетиРежим планшета як такий зникає, замінюючись новими можливостями стикування/відстикування клавіатури.

Більше цікавих фактів

На панелі завдань: область контактів видалено, деякі значки в треї можуть не відображатися під час оновлення, їх розташування може бути лише внизу, а програми більше не налаштовують області панелі завдань. Хронологію також видалено, аналогічні функції доступні в Microsoft Edge. Поведінка сенсорної клавіатури змінюється під час док-станції на екранах діагоналлю 18 дюймів або більше.

Для пристроїв Arm 32-розрядні програми UWP (наприклад, Snapdragon) йдуть іншим шляхом, ніж x86; Wallet зникає; а служби розгортання Windows частково застаріли. Windows Mixed Reality видалено у Windows 11 24H2 (портал і підтримка SteamVR більше не оновлюватимуться після листопада 2026 року, якщо ви не залишитеся на 23H2). Нарешті, Microsoft Store для бізнесу та освіти більше не містить вкладки «Приватний магазин» з новими способами… впровадження програми.

Спільнота та обговорення: AMD, NVIDIA, Intel

Спільнота розробників апаратного забезпечення (форуми, subreddits, як-от той, що присвячений AMD, з тисячами учасників тощо) щодня обговорює Ryzen, Radeon, Zen 5, RDNA 4, EPYC, Threadripper, чутки, огляди та новини. На цьому благодатному ґрунті обмінюються інформацією, порівнюються витоки та робиться багато іншого. порівняльний бенчмаркінг таких технологій, як SER, OMM, DLSS/FSR/XeSS, та нових функцій Agility SDK, за участю користувачів та розробників.

А як щодо цієї "ROG Xbox Ally X", про яку всі говорять?

Серед чуток, що поширюються, є чутка про нібито пристрій із вбудованою підтримкою нового API. До отримання офіційних підтверджень слід ставитися до цього як до чуток. Ринок портативних комп'ютерів Windows постійно розвивається, і було б логічно, щоб майбутні версії інтегрували цю функцію. DXR, DirectML та DirectStorage стандартно, але бажано дочекатися конкретних оголошень від виробника та Microsoft, перш ніж вважати точні назви чи сумісність само собою зрозумілими.

Швидкі запитання

Чи можу я використовувати трасування променів без сучасного графічного процесора RTX/RX? Технічно, так, через програмні шляхи, але це непрактично. Для ігрової продуктивності вам потрібно... апаратне прискорення (RT-ядра/тензор/ML або еквіваленти) та оптимізовані двигуни.
Чи потрібна Windows 11? Не зовсім для всього, але багато нещодавніх покращень (Agility SDK, DirectStorage 2.0, новий драйвер і підтримка WDDM) сумісні з Windows 11. Якщо вас цікавлять найновіші функції, варто оновитися. в останній версії.
Чи буде офіційна назва «DirectX 13»? Microsoft не підтвердила цю назву. Ми бачимо постійну еволюцію... DirectX 12/DXR. Якщо з'явиться нумерована версія, логіка полягає в тому, що вона поєднуватиме спрощення потоку з нові можливості продуктивність та штучний інтелект.

Найкращі практики для підготовки вашої команди

Оновлюйте драйвери (NVIDIA/AMD/Intel), встановлюйте оновлення Windows 11 з останньою підтримкою WDDM та активуйте політику. апаратно-прискорене планування GPU Якщо ваша система підтримує цю функцію, використовуйте швидке сховище NVMe, щоб зменшити заїкання потокової передачі. В іграх збалансуйте масштабування ШІ з трасуванням променів та профілюйте вузькі місця, перш ніж збільшувати якість тіней/відбиття в реальному часі.

Розробникам слід використовувати Agility SDK та профілі функцій; оцінювати SER та OMM за допомогою репрезентативних сцен з вашого контенту; обмежувати надзвичайно різноманітні матеріали в одному розіграші та пам’ятати про маршрути AnyHit; досліджувати кеші шейдерів та поетапний розподіл на портативних пристроях; та тимчасове реконструкційне тестування за допомогою машинного навчання (ML) для компенсації навантажень RT без погіршення деталей.

Примітка щодо Linux та сумісності

Хоча DirectX є рідною технологією Windows, екосистема сумісності зросла: Wine/Proton та пов'язані з ними проекти працюють над перекладами, які дозволяють іграм Windows запускатися на Linux, із шарами, що відображають Direct3D на Vulkan та часткові опори для сучасних функцій. Це не ідентично рідному інтерфейсу, але за останні роки він значно покращився.

У випадку з DXR шлях складніший через природу RT та драйверів, але прогрес все ще спостерігається. Якщо вашим пріоритетом є негайне впровадження кожної нової функції DirectX, Windows 11 залишається найкращим варіантом. довідкова платформа.

Дивлячись у майбутнє

Незалежно від назви наступного великого оновлення, напрямок зрозумілий: краще організовувати навантаження шейдерів (SER), зменшувати вартість прозорості (OMM), використовувати нейронні методи для підтримки високої видимої роздільної здатності та розвантажувати. рази завантаження з DirectStorage. Якщо додати простіший API для студій (що відтворює деякі ергономічні особливості DX11) та вже зрілі інструменти, у нас буде більше ігор із увімкненим трасуванням променів за замовчуванням, високоякісне масштабування та щільніші світи, які не перевантажують графічний процесор.

Все вказує на майбутнє, де трасування променів перестане бути «престижним режимом», а стане поширеним варіантом завдяки поєднанню кращого обладнання, розумніших шляхів виконання та... Штучний інтелект, застосований до рендерингуЯкщо ви користуєтеся Windows 11 із сучасним графічним процесором та швидким NVMe-накопичувачем, ви вже в потрібному місці, щоб помітити переваги, щойно вони з'являться.

Пов'язана стаття:

Вплив DirectX 13 на ігри: нові функції та продуктивність у Windows

WindowsNoticias