幾乎每一個玩過電腦游戲的人，都聽過DirectX的大名。作為Windows系統自帶的圖形API（應用程序編程接口），大部分PC游戲都需要它的支持。
目前DirectX的最新版本是DirectX12，它發布于6年前，已經相當長時間沒有大更新過了，昨天微軟終于公布了它的升級版——DirectX12Ultimate。從字面意思上來看，它是DX12的終極版，它將會隨著Win102004系統更新一同推送。
DirectX12Ultimate都用哪些特性？從DX12開始，微軟就已經將主機和PC之間的圖形接口打通，Win10和XboxOne都使用了DX12作為圖形API。使用相同API帶來的好處也十分明顯，游戲公司在開發游戲時，不需要再為Xbox和PC端的移植而煩惱，所以我們能看到，大量Xbox游戲出現在PC的應用商店中。
這次微軟發布的DirectX12Ultimate也同樣是跨平臺的API，這也讓下一代Xbox理所當然的獲得了PC上的某些畫面特性，比如老黃普及的光線追蹤。
DirectXRaytracingTier1.1這次微軟將2018年發布的DXR1.0更新到了DXR1.1版本，這是一次增量更新，最明顯的變化有：
為現有的光線追蹤管線狀態對象（PipelineStateObject）加入了額外的著色器（Shader）。支持GPU執行時間軸自動判定需要處理的光線數量。引入新的內聯式光線追蹤。這些特性為游戲開發者提供了一套規避復雜光線追蹤場景的***，讓開發者可以通過調用新函數，獲得物體遮擋查詢、剔除等功能，讓開發者能更快的構建光線追蹤的場景，給游戲提供更好的光追效果和性能。
在微軟發布DirectX12Ultimate后，NVIDIA表示將RTX系列處理器將完全支持DXR1.1特效，AMD也宣布將在RDNA2架構中支持該特性。
VRS（可變速率著色）除了光追外，之前NVIDIA推出的VRS技術也被微軟認可，并將其加入DirectX12Ultimate中。VRS全稱是可變速率著色技術，它最明顯的作用就是降低顯示畫面中一些不重要區域色彩紋理，從而提升畫面的流暢度。
在這一技術被應用之前，GPU需要為畫面上的每一個像素點單獨著色。而VRS就是對畫面區域進行劃分，為不同的區域選擇不同的著色分辨率，細節要求不高的區域就將多個像素點一起著色，大幅降低了GPU著色的次數，大大減輕了顯卡的計算壓力。
比如上面這張圖，畫面邊緣最不顯眼位置的著色分辨率就被降到了最低，雖然這部分畫面的質量有所下降，但由于它只是背景，玩家不會有明顯的感知。省下來的GPU資源，則用于提升幀率，減少感知更明顯的卡頓現象。
可以說，有了VRS技術后，平均幀率不高的中低端顯卡將將會獲得不小的體驗提升。
MeshShader除了為最后為像素著色外，圖形渲染在前期還需要完成物體的3D模型計算渲染。這個工作之前需要向CPU發送一個DrawCall（繪制調用）。通常情況下，它會因為CPU的性能瓶頸，限制GPU的發揮。
MeshShader的可以解決這一問題，它可以讓開發人員不用考慮單個頂點或者單個圖元，用一組預定的線程更高效的完成渲染流程。
MeshShader可以進一步提幾何圖形的細化程度，例如對硬件進行編程，并用簡單的方式描述樹干枝杈的位置，最后生成細節更多的樹皮樹葉。
有了MeshShader后，游戲場景中灌木從，植被等物體將有詳細的細節，能進一步提高場景的真實性。
SamplerFeedback（采樣器反饋）這一功能其實和VRS類似，都是通過減少某些冗余信息，降低GPU負載并提高性能。
與視頻壓縮采用幀與幀之間的畫面矢量預測不同，游戲中的渲染大部分都是從「0」開始，也就是不停地重復獲取頂點、視角轉換、投影、照明、剪裁、柵格化的工作，不管前后兩幀畫面有多少相同。
事實上，大多數游戲在的場景變動都十分緩慢，大多數「對象」在畫面中并沒有改變（例如天空，遠景）。采樣器反饋就是通過降低對這些對象著色的速度（比如每3幀一次），來降低GPU的工作壓力。
這一功能可減少重復對遠景和緩慢變化的陰影著色對性能影響，進一步提升畫面的幀率。
總結：開發者福利，NV大獲全勝這次的DirectX12Ultimate是一次增量更新，加入了之前NVIDIA推出的新技術，包括光追和VRS。有別于DX10和DX11的技術躍進，DirectX12Ultimate更多是為開發者提供更底層的優化空間。
反映在游戲上，我們可以會看到：更有經驗和實力的開發者會用DX12Ultimate的新特性做出非常驚艷的游戲畫面，同時性能優化也非常出色。但如果是游戲開發者沒有調用這些工具，它將不會對畫面和畫面效能產生太大提高。
不過DirectX12Ultimate橫跨主機與PC，一些首發于主機的游戲在***到PC平臺后或許也能獲得新特性的優化。
最后說一個好消息：NVIDIA表示RTX系列將完全支持DirectX12Ultimate的所有特性，AMD即將推出的Navi架構顯卡也支持DirectX12Ultimate，AMD已經發布了第一個運行光追的DEMO。
未來幾年，光追或將全面普及。
