O que é o DirectX 12 Ultimate em PCs com Windows 10 e Xbox?

Em 2018, a Nvidia lançou suas placas gráficas RTX, que lançaram alguns recursos matadores para jogos, incluindo ray tracing e mesh shaders. No entanto, a Microsoft precisava de um padrão que suportasse esses recursos em mais do que apenas hardware NVIDIA – e está aqui! Chamado DirectX 12 Ultimate, chegou aos PCs com Windows 10 com a atualização de maio de 2020.

O que é o DirectX 12 Ultimate?

A nova versão do DirectX reúne principalmente a tecnologia existente sob um único banner e a padroniza para jogos de PC e Xbox, o que é uma boa notícia para os jogadores. Algumas das novas tecnologias gráficas mais interessantes – como o ray tracing em tempo real – estão principalmente em placas gráficas NVIDIA. Quando ativado em jogos, esse recurso melhora drasticamente a qualidade visual, fazendo com que a luz se comporte muito mais próxima da realidade.

As futuras placas gráficas AMD baseadas em RDNA2, bem como o Xbox Series X, também suportarão o DX12 Ultimate. Vamos dar uma olhada nos destaques da nova API e ver o que há de novo e por que isso é importante.

DirectX Raytracing 1.1

Ray tracing é a novidade empolgante nos gráficos de videogame. A Microsoft chama sua versão de DirectX Raytracing (DXR). Essa atualização incremental de uma tecnologia existente melhora drasticamente a aparência geral dos jogos. O segredo é fazer com que a luz dentro de um jogo se comporte mais como no mundo real.

Isso significa reflexos e refração mais realistas na água, raios de luz solar que parecem mais fotorrealistas e sombras com maior profundidade visual. Não deixe de conferir o vídeo acima da NVIDIA. Ele mostra o rastreamento de raios no Minecraft, e a diferença é insana.

Com o DX12 Ultimate, os efeitos de rastreamento de raios devem ser mais eficientes. Também haverá uma opção que dá aos desenvolvedores de jogos mais controle sobre o ray tracing, em vez de deixá-lo para o sistema.

Sombreamento de taxa variável

O sombreamento de taxa variável é outro recurso que já estava no DX12. Os sombreadores informam ao sistema qual deve ser a coloração, o brilho e o contraste de cada pixel. Esse processo pode ser computacionalmente caro, no entanto, e é aí que entra o sombreamento de taxa variável. Ele sombreia as partes importantes de uma cena de jogo em resolução máxima, enquanto os objetos menos importantes usam menos energia da GPU para sombreamento.

Imagine dirigir um carro pela estrada em Forza Horizon ou outro jogo de corrida, por exemplo. É importante que você veja o carro à sua frente em todos os detalhes, mas aquela árvore ou cerca não precisa do mesmo tratamento.

Aqui está como a NVIDIA descreveu:

“Algoritmos criados por desenvolvedores identificam pixels que o jogador não pode ver facilmente e pixels que raramente são alterados ou atualizados, e usam o VRS para reduzir a taxa na qual eles são renderizados (sombreados). Por exemplo, pixels pretos em uma sombra não são diferentes 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, aumentando o desempenho.”

O efeito geral não deve ser percebido pelo jogador, mas torna o trabalho do computador muito mais eficiente. A eficiência aprimorada promete visuais ainda melhores e um desempenho de jogo mais rápido, em geral.

Sombreadores de malha

Semelhante ao sombreamento de taxa variável, shaders de malha também ajudam o sistema a funcionar com mais eficiência. Esse recurso permite que os desenvolvedores de jogos criem mundos altamente detalhados sem sobrecarregar a CPU, pois NVIDIA explica neste vídeo.

Ele determina o que precisa estar em uma cena e quantos detalhes ela precisa (o nível de detalhe ou LOD). Objetos primários terão detalhes mais finos, o que basicamente significa que eles terão mais triângulos em sua composição. (Para quem não sabe, os triângulos são a unidade básica dos gráficos 3D.)

Objetos mais distantes são desenhados com menos triângulos, pois exigem menos detalhes. Quase tudo o que você vê na tela é um conjunto de pequenos triângulos agrupados para criar uma figura ou objeto reconhecível.

Confira o vídeo de demonstração Asteroids Mesh Shaders da Nvidia acima para ter uma ideia de como é. Este vídeo usa objetos com 10 níveis diferentes de detalhes, desde objetos que estão bem na sua frente até asteroides de baixo nível à distância. Esta é uma técnica ideal em uma cena com toneladas de objetos aleatórios, como o cinturão de asteróides no vídeo acima.

O resultado geral deve ser que as placas gráficas possam manter uma taxa de quadros mais alta sem sacrificar detalhes perceptíveis, já que menos triângulos estão sendo desenhados a qualquer momento.

Feedback do Amostrador

Finalmente, chegamos ao feedback do amostrador. Novamente, trata-se de renderizar cenas de jogos com mais eficiência.

“Podemos sombrear com mais eficiência objetos que não mudam de quadro a quadro”, explicou a NVIDIA. “E reutilize as cores dos objetos conforme calculado nos quadros anteriores.”

O Sampler Feedback também visa melhorar 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 texturização para “renderizar texturas maiores e mais detalhadas, usando menos memória de vídeo”. Isso também ajuda a evitar problemas como gagueira.

Novamente, estamos falando de uso mais eficiente da GPU, que pode ajudar a aumentar as taxas de quadros em 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. Como todos os recursos, no entanto, cabe aos desenvolvedores de jogos implementá-los. O sombreamento de malha, por exemplo, foi suportado pela Nvidia desde o final de 2018, mas não foi realmente usado. Talvez agora que faz parte do DX12 Ultimate, se torne mais comum.

O hardware também precisa suportar esses recursos. A Microsoft disse 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 aproveitar os recursos, você precisa de uma placa gráfica moderna que o suporte.

Se você tiver uma placa de vídeo que não seja DX12 Ultimate, qualquer jogo compatível com DX12 Ultimate ainda funcionará com seu hardware. Seu PC simplesmente não verá as melhorias visuais que os outros verão. De acordo com a Microsoft, não haverá “nenhum efeito adverso no hardware que não suporta o DX12 Ultimate”.

Esta é uma boa notícia para os jogadores com orçamento limitado, que ficam um pouco para trás para manter as contas de hardware baixas.