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几乎每一个玩过电脑游戏的人，都听过 DirectX 的大名。作为 Windows 系统自带的图形 API（应用程序编程接口），大部分 PC 游戏都需要它的支持。
目前 DirectX 的最新版本是 DirectX 12，它发布于 6 年前，已经相当长时间没有大更新过了，昨天微软终于公布了它的升级版—— DirectX 12 Ultimate。从字面意思上来看，它是 DX 12 的终极版，它将会随着 Win 10 2004 系统更新一同推送。

DirectX 12 Ultimate 都用哪些特性？
从 DX 12 开始，微软就已经将主机和 PC 之间的图形接口打通，Win 10 和 Xbox One 都使用了 DX 12 作为图形 API。使用相同 API 带来的好处也十分明显，游戏公司在开发游戏时，不需要再为 Xbox 和 PC 端的移植而烦恼，所以我们能看到，大量 Xbox 游戏出现在 PC 的应用商店中。

这次微软发布的 DirectX 12 Ultimate 也同样是跨平台的 API，这也让下一代 Xbox 理所当然的获得了 PC 上的某些画面特性，比如老黄普及的光线追踪。
DirectX Raytracing Tier 1.1
这次微软将 2018 年发布的 DXR 1.0 更新到了 DXR 1.1 版本，这是一次增量更新，最明显的变化有：
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规避复杂光线追踪场景的方法，让开发者可以通过调用新函数，获得物体遮挡查询、剔除等功能，让开发者能更快的构建光线追踪的场景，给游戏提供更好的光追效果和性能。
在微软发布 DirectX 12 Ultimate 后，NVIDIA 表示将 RTX 系列处理器将完全支持 DXR 1.1 特效，AMD 也宣布将在 RDNA 2 架构中支持该特性。
VRS（可变速率着色）
除了光追外，之前 NVIDIA 推出的 VRS 技术也被微软认可，并将其加入 DirectX 12 Ultimate 中。VRS 全称是可变速率着色技术，它最明显的作用就是降低显示画面中一些不重要区域色彩纹理，从而提升画面的流畅度。

在这一技术被应用之前，GPU 需要为画面上的每一个像素点单独着色。而 VRS 就是对画面区域进行划分，为不同的区域选择不同的着色分辨率，细节要求不高的区域就将多个像素点一起着色，大幅降低了 GPU 着色的次数，大大减轻了显卡的计算压力。

比如上面这张图，画面边缘最不显眼位置的着色分辨率就被降到了最低，虽然这部分画面的质量有所下降，但由于它只是背景，玩家不会有明显的感知。省下来的 GPU 资源，则用于提升帧率，减少感知更明显的卡顿现象。
可以说，有了 VRS 技术后，平均帧率不高的中低端显卡将将会获得不小的体验提升。
Mesh Shader
除了为最后为像素着色外，图形渲染在前期还需要完成物体的 3D 模型计算渲染。这个工作之前需要向 CPU 发送一个 Draw Call（绘制调用）。通常情况下，它会因为 CPU 的性能瓶颈，限制 GPU 的发挥。

Mesh Shader 的可以解决这一问题，它可以让开发人员不用考虑单个顶点或者单个图元，用一组预定的线程更高效的完成渲染流程。

【directx最高版本 directx版本号】Mesh Shader 可以进一步提几何图形的细化程度，例如对硬件进行编程，并用简单的方式描述树干枝杈的位置，最后生成细节更多的树皮树叶。
有了 Mesh Shader 后，游戏场景中灌木从，植被等物体将有详细的细节，能进一步提高场景的真实性。
Sampler Feedback（采样器反馈）
这一功能其实和 VRS 类似，都是通过减少某些冗余信息，降低 GPU 负载并提高性能。
与视频压缩采用帧与帧之间的画面矢量预测不同，游戏中的渲染大部分都是从「0」开始，也就是不停地重复获取顶点、视角转换、投影、照明、剪裁、栅格化的工作，不管前后两帧画面有多少相同。

事实上，大多数游戏在的场景变动都十分缓慢，大多数「对象」在画面中并没有改变（例如天空，远景）。采样器反馈就是通过降低对这些对象着色的速度（比如每 3 帧一次），来降低 GPU 的工作压力。
这一功能可减少重复对远景和缓慢变化的阴影着色对性能影响，进一步提升画面的帧率。
总结：开发者福利，NV 大获全胜
这次的 DirectX 12 Ultimate 是一次增量更新，加入了之前 NVIDIA 推出的新技术，包括光追和 VRS。有别于 DX 10 和 DX 11 的技术跃进，DirectX 12 Ultimate 更多是为开发者提供更底层的优化空间。
反映在游戏上，我们可以会看到：更有经验和实力的开发者会用 DX 12 Ultimate 的新特性做出非常惊艳的游戏画面，同时性能优化也非常出色。但如果是游戏开发者没有调用这些工具，它将不会对画面和画面效能产生太大提高。
不过 DirectX 12 Ultimate 横跨主机与 PC，一些首发于主机的游戏在开放到 PC 平台后或许也能获得新特性的优化。
最后说一个好消息：NVIDIA 表示 RTX 系列将完全支持 DirectX 12 Ultimate 的所有特性，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光追的 DEMO 。
未来几年，光追或将全面普及。