疫情阻止了各種展會，但沒有阻止技術進步。隨著Windows 10 20H1版本更新，同步升級的DirectX 12 Ultimate也融入了新功能與新特性。是的，DirectX 12還那個DirectX 12，但更多的API和新技術加持，讓即將到來的新游戲獲得了更高的運行效率以及特效。

但這不是重點，我們知道影響PC游戲體驗最重要的因素之一就是顯卡，NVIDIA GeForce RTX 20系列擁有著現(xiàn)在最理想的游戲顯卡陣營。在DirectX 12 Ultimate正式發(fā)布的同時，GeForce RTX也隨即宣布完全支持新API，特別對于已經(jīng)擁有GeForce RTX玩家而言，獲得這些新技術是免費的。

那么問題來了，DirectX 12 Ultimate究竟帶來了哪些更新，能讓你手中的GeForce RTX顯卡變得更劃算？現(xiàn)在就讓我們揭曉謎底。

沒有錯，喜聞樂見的光線追蹤技術再次得到更新。與2018年10月發(fā)布的 DirectX Raytracing Tier 1.0不同，DirectX Raytracing Tier 1.1，也就是DXR 1.1將得到更廣泛的游戲支持，并且在1.0的基礎上追加了更多新功能。

其中，最大的變化就是在現(xiàn)有的光線追蹤管線狀態(tài)對象Pipeline State Object中加入了額外的著色器Shader。我們知道著色器用途是用來替代固定渲染管線的可編輯程序，可實現(xiàn)各種各樣的圖像效果而不受顯卡的固定渲染管線限制。

而從DXR 1.1開始，開發(fā)人員可以調用包含光線追蹤功能的著色器，這套著色器可以出現(xiàn)在光線追蹤運算過程中的任何階段，支持光線追蹤的間接執(zhí)行，并引入內聯(lián)光線追蹤，對光線遍歷算法和著色器進行管理。

聽著有點玄乎？簡單的說DXR 1.1能夠給游戲開發(fā)團隊提供一套能夠避免繁雜光線追蹤場景的做法，通過調用新函數(shù)，獲得剔除、物體遮擋查詢等應用，幫助開發(fā)團隊更快更直接的的部署實時光線追蹤場景。這相當于在DXR 1.0的基礎上一套更高階且更有效的玩法，當然前提是需要開發(fā)團隊去調用它。

目前為止，已經(jīng)有超過30款即將和已經(jīng)發(fā)布的游戲宣布兼容DXR 1.1性能。作為目前市面上唯一支持硬件實時光線追蹤計算的顯卡，NVIDIA GeForce RTX也宣布完全支持DXR 1.1新特效，很快我們就會在新游戲中看到基于DXR 1.1實現(xiàn)的游戲畫面。

從圖靈架構開始，NVIDIA就引入了這套靈活的新功能Variable Rate Shading，也就是VRS比率可變著色。這是一套可以對著色比率動態(tài)調整至極為精密的算法，在NVIDIA率先提出硬件支持之后，英特爾也隨后在Gen 11核顯中支持這套DirectX 12新功能，也意味著VRS不僅能提供更好畫面優(yōu)化表現(xiàn)，也是未來大勢所趨。

VRS的強大算法主要分成三類，分別是內容自適應著色、運動自適應著色和視網(wǎng)膜中央凹著色，基本思路是動態(tài)給游戲畫面劃分區(qū)域，將運算資源集中在畫面中的重點部分，其他部分著色比率則會被降低，從而節(jié)省運算資源。有興趣的同學可以點擊這里，前往我們的圖靈架構高級渲染章節(jié)做深入了解。

圖形渲染要模仿的真實世界是五彩紛呈，構造復雜的。戶外場景尤其如此，包含數(shù)以千計的元素：石頭、樹木等。計算機輔助設計也面臨類似的復雜構造挑戰(zhàn)。例如，一張包含有 20 萬個物體的畫面，在實時渲染中，留給幾何計算的時間片可能只有兩毫秒，而每個物體的 LOD（細節(jié)層級）計算和渲染調用只有 10 納秒（0.00001 毫秒），對 CPU 來說太難了。

DirectX Mesh Shader的作用與NVIDIA圖靈架構的Mesh Shading類似，Mesh Shader 的作用是生成三角形給光柵器，但是不再是以單線程的方式跑，它內部是以協(xié)作形式多線程方式運作。被整合之后，著色器們不再需要輸入寫入內存供下一步使用，而可以由開發(fā)人員定義其輸入和輸出。

這意味著在Mesh加持下，海量物體場景中GPU可以一次性處理包含許多物體的列表，并且不用CPU插手。物體LOD細節(jié)層級也分成了10個層級，讓開發(fā)者可以根據(jù)權重分配運算資源，從而獲得超過一個指數(shù)級增長的場景的實時渲染。

采樣器反饋Sampler Feedback是這次DirectX 12 Ultimate更新后獲得的新功能，它主要作用是記錄下采樣操作訪問到的紋理區(qū)域，并在紋理空間陰影Texture-Space Shading、陰影復用Shading Reuse、紋理流Texture Streaming付諸應用。

在游戲渲染材質質量越來越高，開放世界越來越大的主流環(huán)境下，采樣器反饋可以幫助開發(fā)團隊更有效避免冗余，提升內存對材質的利用率，并減少不必要的計算量，從而實現(xiàn)優(yōu)化游戲的效果。簡單的說，就是告訴PC在合適的場景中做合適的計算，從而保證大場景高清素材下也能擁有流暢的畫面效果。

DirectX 12 Ultimate更新最先受益的是游戲開發(fā)團隊，通過調用新的參數(shù)獲得更好的游戲優(yōu)化和效果，勢必對后來發(fā)布游戲的流暢性、畫質提供更好的優(yōu)化。而對于普通玩家而言，正在使用的GeForce RTX顯卡則直接成為體驗下一波新游戲畫面升級的免費門票，無需再對硬件有任何額外投入。顯然，GeForce RTX系列顯卡的性價比又再次提升了。