Em 2018, a Nvidia introduziu no mercado suas placas gráficas RTX, as quais trouxeram funcionalidades revolucionárias para o universo dos jogos, incluindo o traçado de raios e os sombreadores de malha. No entanto, a Microsoft almejava um padrão que abrangesse esses recursos não só em hardware da NVIDIA, e esse padrão finalmente chegou! Denominado DirectX 12 Ultimate, ele foi integrado aos PCs com Windows 10 por meio da atualização de maio de 2020.
O que é o DirectX 12 Ultimate?
A mais recente versão do DirectX tem como objetivo principal unificar tecnologias já existentes sob uma mesma bandeira e padronizá-las para jogos de PC e Xbox, o que representa uma ótima notícia para os jogadores. Algumas das tecnologias gráficas mais inovadoras, como o traçado de raios em tempo real, estavam presentes principalmente em placas gráficas da NVIDIA. Quando ativado em jogos, esse recurso eleva a qualidade visual de forma drástica, fazendo com que a luz se comporte de maneira muito mais próxima da realidade.
Placas gráficas da AMD baseadas em RDNA2, assim como o Xbox Series X, também contarão com suporte para o DX12 Ultimate. Vamos explorar os principais destaques dessa nova API e descobrir o que há de novo e por que isso é relevante.
DirectX Raytracing 1.1
O traçado de raios é a grande novidade no campo dos gráficos de jogos. A Microsoft batizou sua versão como DirectX Raytracing (DXR). Essa atualização incremental de uma tecnologia já existente aprimora significativamente a aparência geral dos jogos. O segredo é fazer com que a luz dentro do jogo se comporte de maneira mais semelhante ao mundo real.
Isso se traduz em reflexos e refrações mais realistas na água, raios de sol que parecem mais fotorrealistas e sombras com maior profundidade visual. Não deixe de assistir ao vídeo da NVIDIA, que demonstra o traçado de raios no Minecraft, evidenciando uma diferença impressionante.
Com o DX12 Ultimate, espera-se que os efeitos de traçado de raios se tornem mais eficientes. Haverá também uma opção que dará aos desenvolvedores de jogos mais controle sobre o traçado de raios, em vez de deixar essa tarefa a cargo do sistema.
Sombreamento de Taxa Variável
O sombreamento de taxa variável é mais uma funcionalidade já presente no DX12. Os sombreadores comunicam ao sistema qual deve ser a coloração, o brilho e o contraste de cada pixel. Esse processo pode ser computacionalmente exigente, e é aí que entra o sombreamento de taxa variável. Ele sombreia as áreas mais importantes de uma cena de jogo na resolução máxima, enquanto os objetos de menor relevância utilizam menos energia da GPU para o sombreamento.
Imagine, por exemplo, dirigir um carro em um jogo de corrida como Forza Horizon. É crucial que você veja o carro à sua frente com todos os detalhes, mas aquela árvore ou cerca não necessitam do mesmo nível de tratamento.
Eis como a NVIDIA descreveu:
“Algoritmos criados pelos desenvolvedores identificam pixels que o jogador não consegue observar com clareza e pixels que são raramente alterados ou atualizados, e usam o VRS para diminuir a taxa na qual eles são renderizados (sombreados). Por exemplo, pixels pretos em uma sombra não apresentam diferenças perceptíveis quando a taxa de sombreamento é reduzida. Assim, ao reduzir a taxa de sombreamento de vários pixels por quadro, a carga de trabalho da GPU é reduzida, elevando o desempenho.”
O efeito geral não deverá ser perceptível para o jogador, mas otimiza significativamente o trabalho do computador. A melhoria na eficiência promete visuais ainda mais impressionantes e um desempenho de jogo mais rápido de forma geral.
Sombreadores de Malha
De forma similar ao sombreamento de taxa variável, os sombreadores de malha também contribuem para que o sistema funcione de forma mais eficiente. Esse recurso possibilita que os desenvolvedores de jogos criem mundos altamente detalhados sem sobrecarregar a CPU, como a NVIDIA explica neste vídeo.
Ele determina o que precisa estar presente em uma cena e qual o nível de detalhe necessário (o nível de detalhe ou LOD). Objetos principais terão detalhes mais refinados, o que significa, em essência, que eles terão mais triângulos em sua composição. (Para quem não está familiarizado, os triângulos são a unidade básica dos gráficos 3D.)
Objetos mais distantes são desenhados com menos triângulos, uma vez que exigem menos detalhes. Praticamente tudo o que você vê na tela é um conjunto de pequenos triângulos agrupados para criar uma figura ou objeto reconhecível.
Assista ao vídeo de demonstração Asteroids Mesh Shaders da Nvidia para entender melhor como isso funciona. Este vídeo usa objetos com 10 níveis diferentes de detalhes, desde objetos bem próximos até asteroides de baixo nível à distância. Esta é uma técnica ideal em uma cena com muitos objetos aleatórios, como o cinturão de asteroides no vídeo.
O resultado geral deve ser que as placas gráficas possam manter uma taxa de quadros mais alta sem sacrificar detalhes perceptíveis, uma vez que menos triângulos são desenhados a qualquer momento.
Feedback do Amostrador
Por fim, chegamos ao feedback do amostrador. Mais uma vez, o objetivo é renderizar cenas de jogos com mais eficiência.
“Podemos sombrear com maior eficiência objetos que não se alteram de um quadro para outro”, explica a NVIDIA. “E reutilizar as cores dos objetos, conforme calculado em quadros anteriores.”
O Sampler Feedback visa também aprimorar a forma como um jogo é carregado em suas texturas (os detalhes da superfície em objetos de videogame). A ideia é que o computador possa tomar decisões mais inteligentes sobre a texturização para “renderizar texturas maiores e mais detalhadas, utilizando menos memória de vídeo”. Isso também ajuda a evitar problemas como travamentos.
Novamente, estamos falando de um uso mais eficiente da GPU, o que pode contribuir para o aumento das taxas de quadros de forma geral.
DirectX 12 Ultimate no Mundo Real
Os recursos do DX12 Ultimate prometem tornar os jogos visualmente mais impressionantes e mais eficientes no uso dos recursos do computador. No entanto, como todos os recursos, cabe aos desenvolvedores de jogos implementá-los. O sombreamento de malha, por exemplo, é suportado pela Nvidia desde o final de 2018, mas ainda não foi amplamente utilizado. Talvez agora que faz parte do DX12 Ultimate, ele se torne mais comum.
O hardware também precisa suportar esses recursos. A Microsoft informou que rotulará seu novo hardware como compatível com o DX12 Ultimate. Isso pode significar mais um adesivo na caixa ou gabinete de um PC, bem como em publicidade geral nas prateleiras das lojas.
Nos consoles, o logotipo do Xbox Series X substituirá o símbolo DX12 Ultimate. Se você vir o logotipo DX12 Ultimate ou Xbox Series X, esse hardware é compatível com a nova API gráfica.
Quando os Jogos Aproveitarão o DirectX 12 Ultimate?
O DirectX 12 Ultimate está sendo lançado para PCs com Windows 10 agora, como parte do recurso da versão 2004 lançado no final de maio de 2020 (também conhecido como atualização de maio de 2020). Obviamente, para tirar proveito dos recursos, é preciso ter uma placa gráfica moderna que ofereça suporte a ele.
Se você tiver uma placa de vídeo que não seja DX12 Ultimate, qualquer jogo compatível com DX12 Ultimate ainda funcionará em seu hardware. Seu PC simplesmente não exibirá as melhorias visuais que outros usuários terão acesso. De acordo com a Microsoft, não haverá “nenhum efeito adverso no hardware que não oferece suporte ao DX12 Ultimate”.
Esta é uma excelente notícia para jogadores com orçamento limitado, que não querem investir em hardwares mais recentes para manter os custos sob controle.