DirectX 12Ultimate（簡稱DX12U）是微軟於2020年發布的圖形應用程式接口（API）標準，為DirectX 12的升級版本。它整合了包括DirectX光線追蹤（DXR）、可變速率著色（VRS）、格線著色器與採樣器反饋在內的多項圖形技術，旨在提升遊戲畫面的真實感與渲染效率。該標準統一了PC（需Windows 10 2004或更高版本）與Xbox Series X的圖形平台，需GeForce RTX 20/30系列或AMD RDNA 2架構等支持該標準的硬體才能完全發揮其功能。
基本介紹
- 出處：微軟
- 類型：圖形API標準
研發背景,發展歷程,核心技術,運營模式,重要事件,
研發背景
DirectX 12Ultimate（簡稱DX12U）是微軟發布的DirectX 12圖形接口的升級版，旨在成為次世代遊戲的圖形API標準。DirectX 12 Ultimate整合了包括光線追蹤（DXR）、可變速率著色（VRS）、格線著色器（Mesh Shader）和採樣器反饋（Sampler Feedback）等下一代圖形硬體功能。
自DirectX 12開始，微軟已致力於打通主機與PC的圖形接口。藉助DirectX 12 Ultimate，微軟已在PC和Xbox Series X上統一了圖形平台，為開發者提供了可在PC和Xbox Series X上使用的統一工具集。
該標準的制定與推廣得到了AMD、NVIDIA等主要圖形硬體廠商的協同支持。AMD表示將在其RDNA 2遊戲架構中為DirectX 12 Ultimate提供支持，英偉達也表示其GeForce RTX顯示卡支持這一標準。
發展歷程
2020年3月，微軟在遊戲開發者大會（GDC）上正式宣布了DirectX 12 Ultimate圖形API標準。它整合了DirectX光線追蹤（DXR 1.1）、可變速率著色（VRS）、格線著色器（Mesh Shader）和採樣器反饋（Sampler Feedback）等下一代圖形硬體功能，旨在為PC和Xbox Series X提供統一的圖形平台。
2020年4月，DirectX 12 Ultimate隨Windows 10的“2020年4月更新”（版本2004，即20H1）向用戶提供完整的軟體支持。
DirectX 12 Ultimate發布時，微軟宣布其基於NVIDIA Turing架構的GeForce RTX系列顯示卡已率先在硬體上支持其全部特性。2020年6月，NVIDIA通過發布新版Game Ready及Studio驅動，使其RTX系列顯示卡成為首個在硬體和軟體上均全面支持DirectX 12 Ultimate的GPU產品。
2020年10月，AMD宣布其基於RDNA 2架構的Radeon RX 6000系列顯示卡將全面支持DirectX 12 Ultimate功能集。該系列顯示卡於同年11月18日起正式上市銷售。
2021年8月，基準測試軟體3DMark推出了採樣器反饋專項測試，成為首個完整支持DirectX 12 Ultimate四大核心特性（光線追蹤、格線著色器、可變速率著色、採樣器反饋）的測試工具。2022年3月，UL Benchmarks宣布正在準備全新的‘Speed Way’基準測試，該測試將全面利用DirectX 12 Ultimate的所有功能。
核心技術
DirectX 12 Ultimate整合了DirectX光線追蹤（DXR）1.1、可變速率著色（VRS）、格線著色器（Mesh Shader）和採樣器反饋（Sampler Feedback）四大圖形技術。DirectX光線追蹤（DXR）1.1是DXR 1.0的增量更新，支持GPU工作創建（GPU Work Creation）和內聯光線追蹤（Inline Raytracing）。可變速率著色（VRS）允許開發者動態調整不同畫面區域的著色速率，從而節省GPU渲染資源以提升整體遊戲幀率，例如在《戰爭機器：戰術小隊》中實現了最高18.9%的性能提升。格線著色器（Mesh Shader）取代了傳統的幾何管線，以多執行緒協作方式運行，能一次性處理包含大量物體的列表，減少了CPU的繪製調用負擔。採樣器反饋（Sampler Feedback）通過記錄紋理採樣操作訪問的區域來智慧型管理紋理數據，可用於實現精密的紋理流送（Texture Streaming）算法，僅載入視野內所需的紋理以減少顯存占用和I/O需求，例如測試中顯存占用可從500MB降至50MB。
運營模式
使用DirectX 12 Ultimate需要滿足特定的系統與硬體要求。系統要求為Windows 102004（20H1）或更高版本作業系統。硬體方面需要顯示卡完全支持DX12U所有特性，早期完全支持的顯示卡包括NVIDIA GeForce RTX 20/30系列和AMD Radeon RX 6000系列及以上。
用戶可通過Windows系統自帶的Xbox Game Bar檢查當前PC是否已配置支持DirectX 12 Ultimate，具體操作為按Win+G鍵喚出Xbox Game Bar，在設定選單的“遊戲功能”下查看。
3DMark的Speed Way基準測試是首個全面集成並測試DX12U四大特性的專業工具。
遊戲需要集成DX12U API才能調用相關特性，新遊戲陸續加入支持，例如《戰爭機器：戰術小隊》、《賽博朋克2077》、《孤島驚魂6》、《魔獸世界：暗影國度》等。
重要事件
2020年3月，微軟正式發布新一代圖形API標準DirectX 12 Ultimate。該標準統一了PC與Xbox Series X的圖形平台。DirectX 12 Ultimate集成了光線追蹤（DXR 1.1）、可變速率著色、格線著色器和採樣器反饋等下一代圖形硬體功能。
發布同時，NVIDIA宣布其GeForce RTX系列顯示卡將完全支持DirectX 12 Ultimate的所有特性。AMD亦宣布其即將推出的基於RDNA 2架構的顯示卡（包括為Xbox Series X提供的GPU）將為DirectX 12 Ultimate提供全面支持。
