DirectX11.jpg 

還沒玩過啥支援 DirectX 10 的 game,(ex:Crysis、World in Conflict)

支援 DirectX 10.1 的 game 好像只有刺客教條,(Assassin's Creed)

這會兒…  DirectX 11 倒是出來了。 (我家電腦舊呀,又沒錢敗顯卡…

 

七月底左右,M$ 在 GameFest 2008 大會上公佈了一些 DirectX 11 的技術細節,

在 M$ 的官方網站上也有一些相關的文檔(投影片、錄音檔)可供下載。

Introduction to the Direct3D 11 Graphics Pipeline

Direct3D 11 Tessellation

Direct3D 11 Compute Shader —More Generality for Advanced Techniques

 

其實在之前,DirectX 本來就是 1~2 年間就更新一次,

從 DirectX9~Direct10 歷經了六年反而是比較少見的,

而 DirectX11 離 DirectX 10 也差不多有兩年了吧~

(只是 DirectX 10 的 Game 少見而以,其實推出也兩年了)

在這,我們來分享一下 DirectX 11 究竟有什麼特色。

 

DirectX8 的時候,顯示晶片開始具有可程式性,(Shader)

意指不是死死的執行硬體寫死的功能,而具有類似cpu的運算能力,

到了 DirectX9,可程式性更高,其語法類似 C 語言,是成熟的 API,

DirectX10 其實比較像總整理,去除了許多舊有的毛病,

然而真正新增的只有 geometry shader,因此在畫面上提升的有限,

而現在的 DirectX 11,則是真正做了一些比較大幅度的改變,

例如 MultiThreading、Tessellation、與 Computer Shader。

 

首先,雖然多核系統已普遍,然而直到 DirectX 10 都還是單執行緒,

而 DirectX 11 則提供了 API 層面的多執行緒,(MultiThreading)

像以往由於檔案存取與繪圖指令共用同一個執行緒,因此可能在載入畫面時,

造成某些物件已載入,某些還沒出現的 Lag 現象,

現在,透過將檔案載入分離成另一個執行緒,可以讓程式設計更容易掌握繪圖成像的時間點,

另外,primary 與 secondary device 的設計,

可以讓…例如一個專門畫背景石頭的執行緒,將所需的資源做預先存取,

讓 CPU 可以透過多執行緒加快對 DirectX 的處理,減少 overhead,

而使得遊戲的效能比較不會受到 CPU 瓶頸的限制。

 

再來,就是 tessellation 多邊型生成的可能性。

以往的遊戲特效都是以像素特效為主,而少有多邊型特效,

這是因為 GPU 無法自己生成多邊型,

如果一個物件要改變形狀,必需從記憶體載入新的多邊型座標再成像,

對一個精細的模型而言,這就相當費時與費空間;

DirectX 10 雖然加入了 geometry shader 而能生成多邊型,

但這傾向多邊型的細部調整,例如快速的由物件外形做出影子特效;

若是要大量、快速的產生新的多邊型…,我們終於在 DirectX 11 看到希望。

DirectX 11 的 pipeline 新加入三個單元來實現tessellation,

分別是:Hull Shader、Tessellator、Domain Shader。

 

首先還是照往常載入多邊型物件,接著,

透過 Hull Shader 可以載入控制點資料(control point),

透過這些控制點、就像我們在 3D 建模或 photoshop特效裡一樣,

可以生成貝茲(bezier curve)、NURB 之類的平滑曲線,

等透過 Hull Shader 調整完控制點,會將資料傳給 Tessellator,

告訴 Tessellator 在哪邊、需要生成多少數量的點,

讓 Tessellator 在原有的多邊形上,再擴增新的頂點或曲面,

最後,透過 Domain Shader,將這些平面上的點,

轉換成 3D 流程中的空間頂點,就可以做到以往從來做不到的,

讓 GPU 自行產生如貝茲曲面的多邊形資料。

 

雖然透過載入少量的控制點,可以大幅減少生成多邊型所需的資源,

然而在初期內,受限於 Triangle setup 固定功能單元的性能,

應該還無法產生大量的多邊型,

比較可預期的,是無限 LOD (level of detail) 的實現,

即場景由遠而近,可以透過控制點無限的將場景的細節提升,

有別於現在是透過製做數個不同 level 細節的物件,視場景距離選擇載入,

以後可以透過調整控制點,來無限的逼近越來越多的細節,

而遠的時候,物件多細節低;近的時候,物件少細節高,仍具有相同的triangle數,

因此不會受現於 Triangle setup 的瓶頸。

 

最後,是 Computer Shader ,也就是近期火熱的 GPGPU 的實現。

GPGPU 指 General Purpose GPU,即透過 GPU 來做 CPU 的運算,

讓非3D程式,也能利用 GPU 的強大平行處理能力與浮點運算能力,

(例如 Photoshop CS4 就能透過 GPU 加速)

以往的程式設計師,若是想利用 GPU 來運算,

因為 GPU 的 API 是為了 3D 而設計,輸入的是材質,輸出的是圖像,

因此程設師必需將資料包裝成材質,透過支援的運算方式,小心避免被破壞性的最佳化,

再解讀得到的畫面還原成所需的資料,

而新加入的 Computer Shader ,則支援各種型式的資料,

且可以隨時寫入輸出,而不受繪圖流程的限制,

並支援雙倍精確度,以確保科學運算的結果。

這對未來的應用程式、或是遊戲的物理引擎,都提供了很大的發展空間。

 

此外,DirectX 11 還有提出 HDR 浮點數運算的 BC6 壓縮格式,

或是 Dynamic shader linkage …等小修改,

以上,就是對 DirectX 11 的介紹與分享。

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留言列表 (2)

發表留言
  • drumrick
  • 有趣

    雖然我都看不懂
    但是我玩過刺客教條~
  • fine
  • = =

    第三次留言
    我是TEST小幫手..QQ