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NVIDIA auf der GDC: DX12 GameWorks findet den Weg zu DirectX 12

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nvidia 2013NVIDIA nutzte die Games Developer Conference nicht nur um die GeForce GTX 1080 Ti vorzustellen, sondern auch um die eigene Stellung im Markt noch einmal zu verdeutlichen. Der Gaming-Markt wächst noch immer stark, während der PC-Markt als Gesamtmarkt mit sinkenden Umsätzen zu kämpfen hat. Viele Spielerhersteller sind noch immer am PC interessiert, da hier die Freiheiten bezüglich der Hardware vorhanden sind und die Entwicklung schneller voranschreitet. Dies hat allerdings auch Auswirkungen auf die Anpassungen, die gemacht werden müssen, da eben nicht wie bei den Konsolen eine millionenfach gleiche Hardwarebasis vorhanden ist.

NVIDIA hat im letzten Jahr mit der GeForce-10-Serie sowohl für den Desktop als auch für Notebooks eine komplette GPU-Generation auf den Markt gebracht, die sich, mit Blick auf die Quartalszahlen auch sehr gut verkauft habt. Zudem hat man 22 Treiber-Versionen mit Anpassungen an die neuesten Spiele veröffentlicht. Von den Spielern wurden 200 Millionen Shadowplay-Videos erstellt, die aber nur einen kleinen Ausschnitt aus den 1,5 Milliarden Spielstunden insgesamt darstellen.

NVIDIA betont einmal mehr die Vorteile von DirectX 12. Dabei macht man einmal mehr die Unterschiede zwischen einer High-Level-API wie DirectX 11 und einer Low-Lower-API wie DirectX 12 deutlich, denn in DirectX 11 wird ein Großteil der Ressourcen-Zuteilung vom Treiber übernommen, was es den Entwicklern einfacher macht, für DirectX 11 zu entwickeln. DirectX 12 hingegen ermöglicht eine direktere Anpassung an die Hardware, was viel an Verantwortung weg vom Treiber und hin zum Spiel verschiebt. Dies ist auch einer der Gründe, warum wir noch immer nicht den Durchbruch bei DirectX 12 gesehen haben – obwohl AMD und NVIDIA dies seit Jahren beschwören.

Für DirectX 12 zu entwickeln ist aber nicht nur ein Mehraufwand, sondern kann auch einen gegenteiligen Effekt auf die Leistung haben. So haben wir gerade in den ersten DX12-Versionen verschiedener Spiele eine schlechtere Leistung mit DirectX 12 gesehen. Gründe hierfür sind unter anderem ein schlechtes Buffer-Management, die fehlende Kenntnis der zugrundeliegenden GPU-Architektur oder die ineffektive Nutzung der zur Verfügung stehenden CPU-Kerne.

NVIDIA bietet daher Tools an, damit Entwickler besser mit DirectX 12 umgehen können. Neu ist unter anderem NSIGHT Visual Studio Edition 5.3, mit dessen Hilfe ein Renderprozess in seine Einzelteile zerlegt werden kann, um zu schauen, an welcher Stelle etwas schiefgelaufen ist. NVIDIA Aftermath ermöglicht eine Einordnung von Abstürzen, zu denen es nicht immer einen Fehlerlog gibt, weil CPU und GPU unabhängig voneinander arbeiten. NVIDIA Aftermath soll zusammen mit Spielen ausgeliefert werden, damit Entwickler solche Logs von Spielern erhalten können.

Durch die Unterstützung der Entwickler durch NVIDIA kann die Leistung in Spielen massiv gesteigert werden. Je nachdem wie viel Zeit NVIDIA und die Entwickler für Optimierungen haben, können dies zwischen 4 und 23 % sein. Alleine durch Treiberoptimierungen sieht NVIDIA viel Potenzial. Im Beispiel von Battlefield 1 konnte im Zusammenspiel mit Treiber- und Software-Optimierungen die Leistung von der Alpha- bis zur Release-Version verdoppelt werden. Dazu saß ein Software-Ingenieur über die komplette Entwicklungszeit bei DICE und begleitete die Entwicklung des Spiels mit immer neuen Anpassungen beim Treiber und Hinweisen auf Optimierungen in der Engine selbst.

An einem Beispiel will NVIDIA die Verbesserungen verdeutlichen, die durch die Zusammenarbeit erreicht werden und die nicht nur die Leistung betreffen, sondern auch die Darstellungsqualität. Dazu zeigte Amazon eine Demo, die mit der Lumberyard-Engine erstellt wurde. Die Lumberyard-Engine ist eine freie Game-Engine von Amazon. Star Citizen ist sicherlich der populärste Titel, der die Lumberyard-Engine nutzt.

GameWorks

Auf der Game Developer Conference darf natürlich auch GameWorks nicht fehlen. Einmal mehr betont NVIDIA den offenen Ansatz der verschiedenen Bibliotheken, denn inzwischen ist ein Großteil der GameWorks-Technologien als Open Source veröffentlicht worden, was auch verhindern soll, dass GameWorks ein proprietärer Ansatz nachgesagt wird. Mit der PhysX-Version 3.4 überführt NVIDIA einige der Effekte auch in die DirectX-12-Welt.

Die Rigid Body Dynamics wurden von NVIDIA entwickelt, um die Last weg von der CPU und hin zur GPU zu überführen. Dies macht es möglich, dass Physiksimulationen deutlich komplexer sein und mit mehr Objekten durchgeführt werden können. Auch hierzu ein Video:

TurfFX beschreibt ebenfalls eine PhysX-API, die ein möglichst realistisches Gras mit eigenem Schatten und keiner Simulation von Schatten sowie eigener Physik der einzelnen Grashalme darstellen soll. Umgesetzt wurden dies beispielsweise in Ghost Recon Wildlands.

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Kommentare (4)

#1
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Registriert seit: 20.01.2011

Bootsmann
Beiträge: 758
Was bleibt ihnen auch anderes übrig? Bei schlechten Implementationen von DX12 sind die Werte bei AMD und Nvidia gleich schlecht (wobei AMD hier sogar marginal um ein paar Prozentpunkte besser ist) und bei guten Implementierungen fliegt AMD davon.

Dieser Game-Works Ansatz ist aber leider nur eine kleine Notbrücke, denn die echte Performance kommt aus der Rohleistung und die effiziente Nutzung dieser OHNE Tricks - denn die low-level APIs lassen die nicht zu, da sie Konformitätsbedingungen erfüllen müssen.

Was mich wundert ist, warum Vulkan nicht erwähnt wird. Das riecht nach künstlicher Zurückhaltung.
#2
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Registriert seit: 19.06.2011
Deutschland
Leutnant zur See
Beiträge: 1044
das man Vulkan nicht will ist Sonnen klar!

Sell dir nur mal vor was MS sagen würde eine Low Lvl API auf Linux bis Windows 7 runter!
#3
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Registriert seit: 20.01.2011

Bootsmann
Beiträge: 758
M$ hätte mit Vulkan ein sehr großen Problem, weil wenns funktioniert, kein Spieler mehr Windows zum zocken bräuchte und für den Rest erst recht nicht mehr. :)
Deswegen pushen sie DX12 und viele Leute glauben das Gerücht, dass DX12 einfacher zu implementieren sei als Vulkan.
Jedoch hat sich da der Wind gedreht und für Vulkan stehen viel mehr Dokumentationen, Demos, Beispiele und Literatur zur Verfügung als für DX12 - M$ ist hier also stark unter Druck und ne Menge Spielestudios (bis auf Ubi/EA) wollen Vulkan.

Egal, Nvidia tut was Nvidia tut. Ich werd die Flecken aber nicht von der Decke putzen!
#4
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Registriert seit: 27.01.2005

Flottillenadmiral
Beiträge: 5444
Zitat NVIDIA auf der GDC: DX12 GameWorks findet den Weg zu DirectX 12
NVIDIA bietet daher Tools an, damit Entwickler besser mit DirectX 12 umgehen können. Neu ist unter NSIGHT Visual Studio Edition 5.3, mit dessen Hilfe ein Renderprozess in seine Einzelteile zerlegt werden kann, um zu schauen, an welcher Stelle etwas schiefgelaufen ist. NVIDIA Aftermath ermöglicht eine Einordnung von Abstürzen, zu denen es nicht immer einen Fehlerlog gibt, weil CPU und GPU unabhängig voneinander arbeiten. NVIDIA Aftermath soll zusammen mit Spielen ausgeliefert werden, damit Entwickler solche Logs von Spielern erhalten können.

Fehlt bei dem Satz die Nennung der Neuigkeit oder ist der Ausdruck etwas unglücklich gewählt :confused:
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