DirectX 12

20 मार्च, जीडीसी 2014 सम्मेलन की रूपरेखा में, डायरेक्टएक्स 12 के अगले संस्करण की घोषणा की गई थी। डायरेक्टएक्सडी डायरेक्टएक्स का मुख्य कोर है, यह इस पर है कि गेमिंग अनुप्रयोगों के सबसे महत्वपूर्ण घटक बनाए जाते हैं। विकास टीम ने डायरेक्ट 3 डी में कई बदलाव किए हैं, जिसके परिणामस्वरूप कई ग्राफिक ऑपरेशन की गति और दक्षता में वृद्धि हुई है। ये परिवर्तन आपको अधिक विस्तृत दृश्य बनाने और आधुनिक GPU की क्षमताओं का पूर्ण उपयोग करने की अनुमति देते हैं। लेकिन ये फीचर न केवल हाई-एंड गेमिंग कंप्यूटर में दिखाई देंगे। Direct3D 12 सभी Microsoft उपकरणों पर काम करेगा। फ़ोन, टैबलेट, लैपटॉप, डेस्कटॉप, और निश्चित रूप से, Xbox One, ये सभी आपको Direct3D 12 API का उपयोग करने की अनुमति देंगे।

Direct3D 12 पिछले संस्करणों की तुलना में क्या बेहतर बनाता है? सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण, यह उपकरणों के अमूर्त स्तर का एक निचला स्तर है। यह गेम को थ्रेडेड स्केलेबिलिटी और GPU उपयोग को बेहतर बनाने की अनुमति देता है। इसके अलावा, गेम डिस्क्रिप्टर टेबल और पाइपलाइन राज्य वस्तुओं से लाभान्वित होंगे। यह निश्चित रूप से सभी नहीं है, डायरेक्ट 3 डी में रेंडर पाइपलाइन के लिए नई सुविधाओं का एक सेट शामिल है, जो पारदर्शिता गणना, टक्कर का पता लगाने और ज्यामितीय अस्वीकृति की दक्षता में काफी वृद्धि कर सकता है।

यह बिना कहे चला जाता है कि एक एपीआई केवल तभी अच्छा होता है जब ऐसे उपकरण होते हैं जो आपको इसका अच्छा उपयोग करने में मदद करते हैं। DirectX 12 की रिलीज़ के तुरंत बाद Direct3D के लिए कई बेहतरीन टूल शामिल होंगे।

हां, भूलने के लिए नहीं - डायरेक्टएक्स 12 कई मौजूदा ग्राफिक्स कार्ड पर काम करेगा।

क्या यह एक मार्केटिंग चाल है?

विकास टीम ने ट्विटर और मंचों पर बहुत सारी टिप्पणियां पढ़ीं, जिसमें अक्सर सवाल पूछा जाता है - क्या यह वास्तव में एक तकनीकी अद्यतन है या विपणन विभाग को संस्करण के लिए एक नए सूचकांक को बढ़ावा देने के लिए सिर्फ एक बजट मिला है? नीचे आप जो भी पढ़ते हैं वह सीधे उस टीम से आता है जो 20 वर्षों से डायरेक्टएक्स का विकास कर रही है।

API बनाना हमारा काम है, और हमने DirectDD 12 प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सुधारों को साबित करने के लिए अपने साझेदार सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर निर्माताओं के साथ काम किया। Direct3D 12 में शामिल नए उत्पाद किसी भी माइक्रो-बेंचमार्क के हैक नहीं हैं। हमारे द्वारा प्राप्त किए गए नंबर व्यावसायिक खेलों और अल्फा संस्करण पर परीक्षण किए गए मानदंड पर आधारित हैं। आपके द्वारा देखे गए स्क्रीनशॉट वास्तविक Direct3D 12 अनुप्रयोगों पर रनटाइम और Direct3D 12 ड्राइवरों के वास्तविक कार्यान्वयन के साथ बनाए गए थे।

3DMark - सीपीयू उपयोग के लिए लाइन में स्केलिंग + 50%

यदि आप एक शौकीन चावला गेमर हैं, तो आप शायद 3DMark के बारे में जानते हैं। यह उपकरणों और हार्डवेयर की एक विस्तृत श्रृंखला पर प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए एक महान उपकरण है। Direct3D 11 पर चलने वाला 3DMark आपको स्ट्रीम स्केलिंग का उपयोग करने की अनुमति देता है, लेकिन रनटाइम और ड्राइवरों से जुड़े कुछ ओवरले के कारण, थ्रेड्स और कोर के लिए एक निष्क्रिय प्रतीक्षा समय होता है। 3DMark को Direct3D 12 में स्थानांतरित करने के बाद, हमने दो महत्वपूर्ण सुधार देखे - CPU उपयोग में 50% की वृद्धि और थ्रेड्स के बीच काम के वितरण में सुधार।

Direct3D11

Direct3D 12

फोर्ज़ा मोटरस्पोर्ट 5 टेक डेमो - पीसी पर कंसोल प्रदर्शन

Forza Motorsport 5 एक गेम का एक उदाहरण है जो XboxOne से सबसे अधिक निचोड़ता है। Forza के हुड के नीचे कंसोल के ग्राफिक्स सबसिस्टम के साथ बातचीत करने के लिए एक निम्न-स्तरीय एपीआई है। परंपरागत रूप से, प्रभावशीलता का यह स्तर केवल एकीकृत हार्डवेयर पर ही प्राप्त होता है। अब ऐसा अवसर, यहां तक ​​कि अल्फा संस्करण में, कंप्यूटर पर भी है, और यहां तक ​​कि फोन पर भी। Direct3D 11.1 पर आधारित ग्राफिक्स कोर कोड को पोर्ट करते समय, टर्न 10 टीम ने पीसी पर अनुकूलन के समान स्तर को प्राप्त किया, सभी Direct3D 12 की क्षमताओं के लिए धन्यवाद।

यह प्रदर्शन कहां से आया?

Direct3D 12 पुराने Direct3D 11 प्रोग्रामिंग मॉडल से दूर जा रहा है, जिससे एप्लिकेशन पहले से कहीं अधिक हार्डवेयर के करीब हो सकता है। हमने एपीआई क्षेत्रों की एक महत्वपूर्ण संख्या की समीक्षा की, जिनमें से प्रमुख हैं पाइपलाइन राज्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए तंत्र, कार्यों को भेजने के तरीके और संसाधनों तक पहुंच।

पाइपलाइन राज्य वस्तुएं

Direct3D11 आपको क्रॉस-ऑब्जेक्ट्स के एक बड़े सेट के माध्यम से पाइपलाइन राज्यों में हेरफेर करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, इनपुट असेंबलर की स्थिति, पिक्सेल शेडर की स्थिति, रैस्टराइज़र की स्थिति और आउटपुट मिक्सर की स्थिति, उन सभी को स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है। यह तंत्र ग्राफिक्स पाइपलाइन की प्रस्तुति का एक सुविधाजनक, अपेक्षाकृत उच्च-स्तरीय स्तर प्रदान करता है, लेकिन दुर्भाग्य से, यह आधुनिक हार्डवेयर पर बहुत अच्छी तरह से फिट नहीं है। सबसे पहले, इस तथ्य के कारण कि कई राज्यों के बीच अन्योन्याश्रितताएं हैं। उदाहरण के लिए, कई GPU एक पिक्सेल शेडर और एक आउटपुट मिक्सर को एक हार्डवेयर प्रतिनिधित्व में संयोजित करते हैं। Direct3D 11 API आपको अपने राज्य को स्वतंत्र रूप से बदलने की अनुमति देता है, लेकिन ड्राइवर इसे तब तक हल नहीं कर सकता है जब तक कि यह नहीं पता है कि राज्य समाप्त हो गया है, और यह प्रतिपादन के शुरू होने तक संभव नहीं है। इससे लोहे की स्थिति निर्धारित करने में देरी होती है, जिसका अर्थ है कि लागत और प्रति फ्रेम कम कॉल।

Direct3D 12 आपको पाइप लाइन की स्थिति (OSK) की एक अपरिवर्तनीय वस्तु में अधिकांश पाइपलाइन को एकीकृत करके इस समस्या को हल करने की अनुमति देता है, जो इसके निर्माण के तुरंत बाद तय की जाती है। यह हार्डवेयर और ड्राइवर को OSK को तुरंत उपयुक्त हार्डवेयर निर्देशों में बदलने की अनुमति देता है, और GPU के काम करने के लिए राज्य आवश्यक है। इस स्थिति में, आप गतिशील रूप से उस OSK को चुन सकते हैं, जिस समय आप उपयोग करना चाहते हैं। अब यह केवल पहले से गणना किए गए राज्य की एक छोटी राशि को हार्डवेयर रजिस्टरों में कॉपी करने के लिए रहता है, बजाय इसके कि फ्लाई पर हार्डवेयर स्थिति की गणना की जाए। इसका मतलब है कि ड्रॉ कॉल के बीच काफी कम ओवरहेड, और प्रति फ्रेम अधिक ड्रॉ कॉल।

संकुल और टीम सूची

Direct3D 11 में, सभी नौकरियों को तत्काल संदर्भ का उपयोग करके भेजा जाता है, जो GPU में भेजे गए आदेशों के एक सेट का प्रतिनिधित्व करता है। खेल प्रदर्शन के बहु-थ्रेडिंग स्केलिंग के लिए, आस्थगित संदर्भों का उपयोग किया जाता है, लेकिन, जैसा कि OSK के मामले में, आस्थगित संदर्भ हार्डवेयर में चीजों की वास्तविक स्थिति के अनुरूप नहीं हैं।
Direct3D 12 कमांड सूचियों के आधार पर कार्यों को भेजने के लिए एक नया मॉडल प्रदान करता है। वे GPU में निष्पादन के लिए सभी आवश्यक जानकारी रखते हैं। आदेशों की सूची में OSK, बनावट और बफर संसाधन, साथ ही ड्रॉ कमांड के लिए तर्क शामिल हैं। इस तथ्य के कारण कि आदेशों की सूची स्वायत्त है और इसमें एक राज्य शामिल नहीं है, चालक स्वतंत्र प्रवाह में आवश्यक GPU आदेशों की पूर्व-गणना कर सकता है। सभी आवश्यक है कि GPU के लिए कमांड की सूची के अंतिम भेजने के दौरान क्रमांकन प्रक्रिया है, जो कमांड कतार के माध्यम से किया जाता है, और यह प्रक्रिया बहुत प्रभावी है।

कमांड सूचियों के अलावा, Direct3D 12 में पैकेजों का उपयोग करते हुए एक द्वितीयक अभिप्राय तंत्र शामिल है। आदेशों की सूचियों के विपरीत, जो पूरी तरह से स्वायत्त हैं, और आमतौर पर बनाए गए, निष्पादन के लिए भेजे गए, और फिर नष्ट हो गए, पैकेज राज्य-स्वतंत्रता के कुछ रूप प्रदान करते हैं और पुन: उपयोग को शामिल करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी खेल में दो बनावट मॉडल को अलग-अलग बनावट के साथ प्रदर्शित करने की आवश्यकता होती है, तो एक दृष्टिकोण समान ड्रॉ कॉल के दो सेट के साथ कमांड की एक सूची लिखना होगा। एक अन्य दृष्टिकोण एक पैकेज को रिकॉर्ड करना है जो एक चरित्र को आकर्षित करता है, और फिर विभिन्न संसाधनों का उपयोग करके कमांड की सूची में दो बार पैकेज को "रिवाइंड" करता है। बाद के मामले में, ड्राइवर को केवल एक बार निर्देशों की गणना करने की आवश्यकता होती है, और आदेशों की एक सूची बनाना अनिवार्य रूप से दो कम-लागत वाले फ़ंक्शन कॉल के बराबर है।

ढेर Descriptors और टेबल्स

Direct3D 11 में संसाधन बाध्यकारी अच्छी तरह से सारगर्भित और काफी सुविधाजनक है, लेकिन एक ही समय में, आधुनिक हार्डवेयर की कई विशेषताएं काम से बाहर रहती हैं। Direct3D 11 में, एक गेम "व्यू" ऑब्जेक्ट बनाता है, फिर पाइपलाइन में शेडर के विभिन्न चरणों में इन विचारों को "स्लॉट" में बांधता है। बदले में, इन स्पष्ट रूप से संलग्न स्लॉट्स से डेटा पढ़ें, जो रेंडरिंग के समय तय किए गए हैं। इस तरह के एक मॉडल का मतलब है कि यदि गेम को संसाधनों के एक अलग सेट का उपयोग करके रेंडरिंग करने की आवश्यकता है, तो आपको अन्य स्लॉट्स के विचारों को फिर से लिंक करना होगा और रेंडरिंग को फिर से कॉल करना होगा। यह ओवरहेड का एक और उदाहरण है जिसे समाप्त किया जा सकता है यदि आप पूरी तरह से लोहे की आधुनिक क्षमताओं का उपयोग करते हैं।

Direct3D 12 आधुनिक क्षमताओं को पूरा करने के लिए बाध्यकारी मॉडल को बदलता है और उत्पादकता में काफी वृद्धि करता है। ऑटोनॉमस रिसोर्स रिप्रेजेंटेशन और स्लॉट्स के लिए स्पष्ट बाइंडिंग की आवश्यकता के बजाय, डायरेक्ट 3 डी 12 उन डिस्क्रिप्टर का एक गुच्छा प्रदान करता है जहां गेम अपने स्वयं के संसाधन प्रतिनिधित्व बनाता है। यह तंत्र GPU को सीधे और अग्रिम में मेमोरी में संसाधन विवरण के हार्डवेयर प्रतिनिधित्व को लिखने की अनुमति देता है। यह बताने के लिए कि किसी विशेष ड्रॉ कॉल के लिए पाइपलाइन में किस संसाधन का उपयोग किया जाएगा, गेम एक या एक से अधिक डिस्क्रिप्टर टेबल को इंगित करता है जो डिस्क्रिप्टर के पूर्ण ढेर की उप-सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। चूंकि यह हीप आवश्यक हार्डवेयर-विशिष्ट डेटा के साथ पहले से लोड है, इसलिए डिस्क्रिप्टर तालिका को संशोधित करना एक बहुत ही सस्ता ऑपरेशन है।

डिस्क्रिप्टर के ढेर और तालिकाओं से संबंधित सुधारों के अलावा, डायरेक्ट 3 डी 12 आपको शेड्स में गतिशील रूप से इंडेक्स संसाधनों की अनुमति देता है। यह अभूतपूर्व लचीलापन प्रदान करता है और नई प्रतिपादन तकनीकों का मार्ग प्रशस्त करता है। उदाहरण के लिए, एक आस्थगित दृष्टिकोण के आधार पर आधुनिक रेंडरिंग इंजन अक्सर सामग्री या किसी प्रकार के ऑब्जेक्ट की पहचानकर्ता को प्रारंभिक जी-बफर में संलग्न करते हैं। Direct3D11 में, ऐसे इंजनों को बहुत अधिक सामग्रियों का उपयोग करने में सावधानी बरतनी चाहिए, क्योंकि कई जी-बफ़र्स को शामिल करने से अंतिम रेंडरिंग पास की गति में काफी कमी आ सकती है। गतिशील रूप से अनुक्रमित संसाधनों के साथ, एक हजार सामग्रियों के साथ एक दृश्य को दस के साथ जल्दी से जल्दी अंतिम रूप दिया जा सकता है।

पहले में से एक बनना चाहते हैं?

यदि आप एक पेशेवर गेम डेवलपर हैं और अपने आवेदन के प्रदर्शन को तेज करने के लिए Direct3D 12 की अपेक्षा करते हैं, तो आप प्रारंभिक परिचित कार्यक्रम के लिए आवेदन कर सकते हैं।