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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 DirectX 12，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—— DirectX 12 Ultimate。從字面意思上來看，它是 DX 12 的終極版，它將會隨著 Win 10 2004 系統更新一同推送 。
DirectX 12 Ultimate 都用哪些特性？
從 DX 12 開始，微軟就已經將主機和 PC 之間的圖形接口打通，Win 10 和 Xbox One 都使用了 DX 12 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 DirectX 12 Ultimate 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 。
DirectX Raytracing Tier 1.1
這次微軟將 2018 年發布的 DXR 1.0 更新到了 DXR 1.1 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（Pipeline State Object）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方法，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 DirectX 12 Ultimate 后，NVIDIA 表示將 RTX 系列處理器將完全支持 DXR 1.1 特效，AMD 也宣布將在 RDNA 2 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 DirectX 12 Ultimate 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 。
Mesh Shader
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 Draw Call（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 。
Mesh Shader 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 。
【directx最高版本 directx版本號】Mesh Shader 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 Mesh Shader 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 。
Sampler Feedback（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 DirectX 12 Ultimate 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 DX 10 和 DX 11 的技術躍進，DirectX 12 Ultimate 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 DX 12 Ultimate 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 DirectX 12 Ultimate 橫跨主機與 PC，一些首發于主機的游戲在開放到 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 DirectX 12 Ultimate 的所有特性，AMD 即將推出的 Navi 架構顯卡也支持 DirectX 12 Ultimate，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 。