2018年、NvidiaはRTXグラフィックスカードを発表し、レイトレーシングやメッシュシェーダーなど、ゲームの**レベル**の機能を揺るぎないものにしました。しかし、マイクロソフトは、NVIDIAのハードウェアだけでなく、これらの機能をサポートするための規格を必要としており、それがここにあります。DirectX 12 Ultimateと呼ばれ、2020年5月にWindows 10搭載PCでリリースされます。

directx 12 ultimate (ダイレクトエックス12アルティメット)は何ですか？

新バージョンのDirectXは、主に既存の技術を1つの旗印に集め、PCゲームとXbox向けに標準化したもので、ゲーマーにとっては朗報と言えるでしょう。リアルタイム・レイトレーシングのような最もクールな新しいグラフィックス技術のいくつかは、ほとんどがNVIDIAのグラフィックスカードに搭載されています。この機能をゲーム内で有効にすると、照明の挙動をより現実に近づけ、ビジュアルクオリティを大幅に向上させることができます。

今後のRDNA2ベースのAMDグラフィックスカードやXbox XシリーズもDX12 Ultimateをサポートします。この新しいAPIのハイライトを見て、どんな新機能があるのか、なぜそれが重要なのかを見ていきましょう。

directx ray tracing 1.1

レイトレーシングは、ビデオゲームグラフィックスにおけるエキサイティングな新機軸です。マイクロソフトでは、このバージョンをDXR（DirectX ray tracing）と呼んでいます。既存の技術を少しずつアップデートすることで、全体的な見栄えを大きく向上させています。その秘訣は、ゲーム内の光を現実世界の光に近づけることです。

つまり、水面の反射や屈折がよりリアルになり、太陽光がよりリアルに見え、影がより深く見えるようになるのです。上のNVIDIAのビデオをぜひご覧ください。雷鳴轟く船でのレイトレーシングの様子ですが、その差は歴然としています。

DX12 Ultimateでは、レイトレーシング効果がより効果的になるはずです。また、ゲーム開発者がレイトレーシングをシステム任せにするのではなく、よりコントロールしやすいようにするためのオプションも用意されています。

関連記事：リアルタイムレイトレーシングは、今日のゲーマーにとって何を意味するのか？

バリアブルレートカラーリング

可変レートシェーディングも、DX12ですでに提供されている機能です。シェーダーは、各ピクセルの色、明るさ、コントラストをシステムに指示します。しかし、この処理には計算コストがかかるため、ここで可変レートシェーディングが活躍する。ゲームシーンの重要な部分はフル解像度でシェーディングし、重要でないオブジェクトはより少ないGPUパワーでシェーディングすることができます。

例えば、『ホライゾンスクエア』などのレースゲームで車を走らせることを想像してください。前のクルマをしっかり見ることは大切ですが、あの木や柵のムチ打ちは同じように処理する必要はありません。

NVIDIAはこのように説明しています。

"開発者が作ったアルゴリズムにより、プレイヤーが見えにくい画素や、変化や更新頻度の低い画素を特定し、VRSでレンダリング（陰影付け）する速度を下げる。例えば、影の中にある黒い画素は、シェーディング率を下げても見た目は変わりません。そこで、1フレームあたりの多数のピクセルのシェーディングレートを下げることで、GPUの負荷を減らし、パフォーマンスを向上させます。"

ゲーマーは全体的な効果に気づかないはずですが、コンピュータをより効率的に働かせることができるのです。全体として、効率の向上は、より良いビジュアルと高速なゲーム性能につながります。

グリッドシェーダ

メッシュシェーダーは、可変レートシェーダーと同様に、システムの効率的な運用を支援します。NVIDIAがこのビデオで説明しているように、この機能により、ゲーム開発者は、CPUに負荷をかけることなく、非常に詳細な世界を作り出すことができます。

シーンに何が必要なのか、どの程度の詳細度（LOD：Level of Detail）が必要なのかを判断するものです。メインとなるオブジェクトはディテールが細かくなり、基本的には三角形が多い構成になります。(ご存じない方のために説明すると、三角形は3Dグラフィックスの基本単位です)。

遠くのものほど細かい描写が必要ないため、より少ない三角形で描かれる。画面に表示されるほとんどのものは、小さな三角形**の集合で、認識できる図形や物体が描かれています。

上のNvidiaの小惑星メッシュシェーダデモビデオで、どんなものかチェックしてみてください。この映像では、真正面の天体から遠方の低レベルの小惑星まで、ディテールレベルの異なる10個の天体を使用しています。映像の上に小惑星帯のようなランダムなオブジェクトが大量にあるようなシーンで使うのに最適なテクニックです。

全体的な結果として、グラフィックスカードは、任意の時間に描画される三角形の数が少ないため、細部を大きく犠牲にすることなく、より高いフレームレートを維持することができるはずです。

サンプラーのフィードバック

最後に、サンプラーからのフィードバックですが、これもゲームシーンをより効果的にレンダリングするためのものでした。

NVIDIAは、"フレームによって変化しないオブジェクトをより効果的にシェーディングすることができる "と説明しています。."そして、前のフレームで計算されたオブジェクトカラーを再利用する"

サンプラーのフィードバックには、ゲームのテクスチャー（ゲームオブジェクトの表面の細かさ）の読み込み方法の改善も含まれます。コンピュータがテクスチャについてより賢く判断して「より少ないビデオメモリで、より大きく、より詳細なテクスチャを描画する」ことで、スタッタリングなどの問題を回避することも可能になるというものです。

ここでも、GPUをより効率的に使用することで、全体のフレームレートを向上させることができるという話になっています。

リアルワールドDirectx 12 Ultimate

DX12 Ultimateの機能は、ゲームのビジュアルをより美しくし、コンピュータのリソースをより効率的に使用できるようにすることを保証します。ただし、他の機能と同様、実装はゲーム開発者に依存します。例えば、2018年末からNvidiaはメッシュシェーディングに対応しましたが、実際には使っていません。DX12 Ultimateに搭載されたことで、より一般的になっていくのかもしれませんね。

また、ハードウェアがこれらの機能をサポートしている必要があります。マイクロソフトによると、新しいハードウェアはDX12Ultimateに対応していると表示されるそうです。これは、コンピュータの箱やケースに貼るシールや、店頭の一般的な広告に貼るシールのことかもしれません。

コンソールでは、Xbox Series XのロゴがDX12 Ultimateのロゴを表すことになります。DX12 UltimateまたはXbox Series Xのロゴが表示されている場合、そのハードウェアは新しいグラフィックスAPIをサポートしています。

Directx 12 Ultimateに対応するのはいつ頃ですか？

DirectX 12 Ultimateは、2020年5月末にリリースされた2004 Edition機能（May 2020 Updateとも呼ばれる）の一部として、Windows 10 PCで利用できるようになりました。もちろん、これらの機能を活用するためには、それに対応した最新のグラフィックカードが必要です。

DX12 Ultimate以外のグラフィックカードを使用している場合、DX12 Ultimateに対応したゲームであれば、お使いのハードウェアで動作させることができます。あなたのコンピューターには、他の人が見るような視覚的な改善は見られないのです。マイクロソフトによると、"DX12 Ultimateに対応していないハードウェアへの悪影響はない "とのことです。

これは、とどめを刺し、ハードのコストを下げるチープゲーマーにとっては朗報です。

関連記事：2020年5月のWindows 10 アップデートの新機能と配信開始について