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几乎每个玩过电脑游戏的人都听说过DirectX这个名字。作为Windows系统的图形API(应用编程接口)，大部分PC游戏都需要它的支持。目前DirectX的最新版本是6年前发布的DirectX 12
几乎每个玩过电脑游戏的人都听说过DirectX这个名字。作为Windows系统的图形API(应用编程接口)，大部分PC游戏都需要它的支持。
目前DirectX的最新版本是6年前发布的DirectX 12。相当长时间没有更新了。昨天，微软终于公布了它的升级版本——DirectX 12旗舰版。从字面上看是DX 12的终极版，会随着Win 10 2004系统的更新一起推送。
DirectX 12旗舰版使用了哪些功能？
从DX 12开始，微软开放了主机和PC之间的图形界面。Win 10和Xbox One都使用DX 12作为图形API。使用相同API的好处也非常明显。游戏公司开发游戏时，不需要担心Xbox和PC的移植问题，所以我们可以看到大量的Xbox游戏出现在PC应用商店中。
微软这次发布的DirectX 12 Ultimate也是跨平台的API，使得下一代Xbox很自然的获得了一些PC上的屏幕特性，比如老黄推广的光线追踪。
DirectX光线跟踪层1.1这次微软将2018年发布的DXR 1.0更新为DXR 1.1版本，属于增量更新。最明显的变化是:
为现有的光线追踪管线状态对象（Pipeline State Object）加入了额外的着色器（Shader）。支持 GPU 执行时间轴自动判定需要处理的光线数量。引入新的内联式光线追踪。
这些特性为游戏开发者提供了一套避免复杂光线追迹场景的方法，使开发者可以通过调用新的函数来获得物体遮挡查询和消除等功能，从而让开发者更快地构建光线追迹场景，为游戏提供更好的光线追迹效果和性能。
在微软发布DirectX 12 Ultimate之后，NVIDIA表示RTX系列处理器将全面支持DXR 1.1特效，AMD也宣布将在RDNA 2架构中支持该功能。
可变速率着色除了轻追，英伟达之前推出的VRS技术也得到了微软的认可，并加入到DirectX 12 Ultimate中。VRS代表可变速率着色技术，它最明显的作用就是减少显示屏中一些不重要区域的色彩纹理，从而提高屏幕的流畅度。
在应用这项技术之前，GPU需要分别给屏幕上的每个像素上色。VRS是对画面区域进行划分，针对不同的区域选择不同的着色分辨率，在细节要求不高的区域将多个像素一起着色，大大降低了GPU着色的次数和显卡的计算压力。
比如上图，把画面边缘最不显眼位置的着色分辨率降低到最低。虽然这部分画面质量有所下降，但由于只是背景，玩家不会有明显的感知。节省下来的GPU资源用于提高帧率，减少感知卡顿现象。
可以说有了VRS技术，平均帧率低的低端显卡会得到很多体验提升。
网格着色器除了在最后对像素进行着色，在图形渲染的前期还需要对物体的3D模型进行计算和渲染。在这项工作之前，您需要向CPU发送一个Draw调用。通常会因为CPU的性能瓶颈而限制GPU的性能。
网格着色器可以解决这个问题，它允许开发人员使用一组预先确定的线程更有效地完成渲染过程，而无需考虑单个顶点或单个图元。
网格着色器可以进一步提高几何图形的精细度，比如对硬件进行编程，用简单的方式描述树干树枝的位置，最终生成更多细节的树皮和树叶。
使用网格着色器，游戏场景中会出现灌木、植被等物体的细节，可以进一步提高场景的真实性。
采样器反馈(采样器反馈)其实这个功能类似于VRS，通过减少一些冗余信息来降低GPU负载，提高性能。
与视频压缩采用逐帧画面矢量预测不同，游戏中的渲染大多从“0”开始，即不断重复进行顶点获取、角度转换、投影、光照、裁剪、栅格化等工作，无论两帧有多相同。
其实大部分游戏的场景变化都很慢，大部分“物体”在画面中是不变的(比如天空空，远景)。采样器反馈就是通过降低这些物体的着色速度(比如每3帧一次)来降低GPU的工作压力。
该功能可以减少远景重复明暗处理和渐变阴影对性能的影响，进一步提高画面的帧率。
总结:开发者福利，NV大获全胜。这次的DirectX 12旗舰版是增量更新，加入了之前NVIDIA推出的新技术，包括光线追踪和VRS。与DX 10和DX 11的技术飞跃不同，DirectX 12 Ultimate更多的是为开发者提供更低层次的优化空。
体现在游戏中，我们可以看到更多有经验有实力的开发者会利用DX 12 Ultimate的新功能做出令人惊艳的游戏画面，性能优化也非常出色。但是如果游戏开发者不调用这些工具，就不会对屏幕和屏幕性能有太大的提升。
但DirectX 12 Ultimate横跨主机和PC，一些在主机上启动的游戏在开放到PC平台后可能会进行新功能的优化。
最后一个好消息:NVIDIA表示，RTX系列将完全支持DirectX 12 Ultimate的所有功能。AMD即将推出的Navi架构显卡也支持DirectX 12 Ultimate，AMD已经发布了第一个运行optical pursuit的DEMO。
未来几年，轻追将全面普及。
