Was ist der unterschied zwischen direktx und opengl

• DirectX 12 vs. DirectX 11 – die Unterschiede im Fokus
• Was ist DirectX und dessen Hauptfunktion?
• DirectX 12 vs. DirectX 11 – die Vorteile für Gamer
• Diese Verbesserungen gibt es im Bereich Hardwareauslastung
• Was ist der Unterschied zwischen DirectX 12 Ultimate und DirectX 12?

DirectX 12 vs. DirectX 11 – die Unterschiede im Fokus

DirectX 12 Ultimate debütierte vor zwei Jahren und versprach erhebliche Leistungs- und Effizienzsteigerungen auf ganzer Linie. Dazu gehören eine bessere CPU-Auslastung sowie eine Vielzahl neuer Funktionen, insbesondere Raytracing bzw. DXR (DirectX Raytracing). Aber was genau ist DirectX 12 und welche Unterschiede bestehen im Vergleich zu DirectX 11? In diesem Blogbeitrag gehen wir dieser und vielen weiteren Fragen auf den Grund.

Was ist DirectX und dessen Hauptfunktion?

Wie OpenGL und Vulkan ist DirectX eine API (Programmierschnittstelle), mit der Sie Videospiele auf Ihrem Rechner ausführen können. Im Gegensatz zu seinen Gegenstücken ist DirectX jedoch eine proprietäre Microsoft-Plattform und läuft nur unter Windows nativ. OpenGL sowie Vulkan hingegen können sowohl unter macOS als auch unter Linux genutzt werden

Was macht nun eine Grafik-API wie DirectX? Es fungiert als Vermittler zwischen der Game-Engine und den Grafiktreibern, die wiederum mit dem OS-Kernel interagieren. Im Allgemeinen ist eine API häufig für ein bestimmtes Betriebssystem konzipiert. Das ist auch der Grund, warum zum Beispiel PS4-Spiele nicht auf der Xbox One laufen und umgekehrt. DirectX 12 Ultimate ist die erste Grafik-API von Microsoft, die diese Regel bricht. Die Programmierschnittstelle wird sowohl unter Windows als auch auf der Xbox Series X der nächsten Generation verwendet

DirectX 12 vs. DirectX 11 – die Vorteile für Gamer

Einer der Hauptvorteile von APIs wie DirectX 12 ist die verbesserte CPU-Auslastung. Traditionell verwendeten die meisten DirectX 9- und 11-basierten Spiele nur 2-4 Kerne für die verschiedenen Mechaniken: Physik, KI, Draw-Calls usw. Einige Spiele waren sogar auf einen beschränkt. Mit DirectX 12 hat sich das geändert. Die Last wird nun gleichmäßiger auf sämtliche Kerne verteilt, wodurch Mehrkern-CPUs für Gamer an Relevanz gewinnen

DirectX 12 fügt viele Technologien hinzu, um die Auslastung zu verbessern, wie zum Beispiel asynchrone Berechnung. Die bessere Performance macht sich bei einigen aktuellen Titeln deutlich bemerkbar. In Kombination mit den Gaming-Stärken von Windows 11 weiß DirectX 12 seine Stärken richtig auszuspielen

Ein weiterer großer Vorteil von DirectX 12 besteht darin, dass Entwickler mehr Kontrolle darüber haben, wie ihr Spiel die Hardware nutzt. Früher war dies abstrakter und wurde hauptsächlich von den Treibern und der API erledigt. Nun fällt die Aufgabe den Entwicklern zu. Sie haben einen direkteren Hardwarezugriff, was bedeutet, dass die meisten Rendering-Verantwortlichkeiten und die Ressourcenzuweisung von den Spiel-Engines übernommen werden können. Dies ist ein zweischneidiges Schwert, da es mehrere GPU-Architekturen in freier Wildbahn gibt und es für Indie-Entwickler unmöglich ist, ihr Spiel für alle zu optimieren. Glücklicherweise übernehmen Engines von

Drittanbietern wie Unreal, CryEngine und Unity die notwendigen Optimierungen, sodass sich die Spieleentwickler voll und ganz auf das Spieldesign konzentrieren können

Diese Verbesserungen gibt es im Bereich Hardwareauslastung

Wie jede Anwendung verfügen auch Grafik-APIs wie DirectX über einen primären Thread, der den internen API-Status verfolgt. Bei DirectX 9 und 11 gibt es einen globalen Status. Die Spiele, die Sie auf Ihrem PC ausführen, ändern diesen Zustand über Draw-Aufrufe an die API, wonach er zur Ausführung an die GPU übermittelt wird. Da es einen einzigen globalen Zustand/Kontext gibt und einen einzigen Haupt-Thread, auf dem er ausgeführt wird, erschwert es das Multi-Threading, da mehrere Zeichenaufrufe gleichzeitig Fehler verursachen können. Darüber hinaus ist das Modifizieren des globalen Zustands über Zustandsaufrufe ein relativ langsamer Prozess. Mit DirectX 12 sind die Draw Calls flexibler. Anstelle eines einzelnen globalen Zustands (Kontext) hat jeder Draw Call von der Anwendung seinen eigenen kleineren Zustand. Diese Draw-Aufrufe enthalten die erforderlichen Daten und zugehörigen Zeiger und sind unabhängig von anderen Aufrufen und deren Zuständen. Dies ermöglicht die Verwendung mehrerer Threads für unterschiedliche Draw Calls

Bei DirectX 11 führt nur eine einzige Warteschlange zur GPU. Dies hat eine ungleichmäßigere Verteilung der Last auf verschiedene CPU-Kerne zur Folge, wodurch Multithread-CPUs stark ausgebremst werden. Dies wird durch die Verwendung eines verzögerten Kontexts etwas gemildert, aber selbst dann gibt es letztendlich nur einen Strom von Befehlen, der in der letzten Phase zur CPU führt. DirectX 12 führt ein neues Modell ein, das Befehlslisten verwendet, die unabhängig voneinander ausgeführt werden können, wodurch das Multithreading erhöht wird. Dazu gehört die Aufteilung der Arbeitslast in kleinere Befehle. So funktioniert die asynchrone Berechnung, indem die Berechnungs- und Grafikbefehle in separate Warteschlangen aufgeteilt werden

Was ist der Unterschied zwischen DirectX 12 Ultimate und DirectX 12?

DirectX 12 Ultimate ist ein inkrementelles Upgrade des bestehenden DirectX 12. Sein Hauptvorteil ist die plattformübergreifende Unterstützung: Sowohl die Xbox Series X der nächsten Generation als auch die neuesten PC-Spiele werden davon profitieren. Dies vereinfacht nicht nur die plattformübergreifende Portierung, sondern erleichtert es Entwicklern auch, ihre Spiele für die neueste Hardware zu optimieren. Das Upgrade führt DirectX Raytracing 1.1, Sampler-Feedback, Mesh-Shader und Shading mit variabler Rate ein

Texture Sampler Feedback (TSF) ist etwas, worauf Microsoft großen Wert legt. Mit einfachen Worten, es verfolgt die Texturen (MIP Maps) und überprüft, welche im Spiel angezeigt werden und welche nicht. Sodann werden die ungenutzten aus dem Speicher entfernt, was zu einem erheblichen Speichervorteil führt

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