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Das bringt DirectX 10 - Neu mit Windows Vista

Die neuen Grafikfunktionen von DirectX 10 sind eine der wichtigsten Neuerung von Windows Vista. Wir durchleuchten die Features von Direct3D wie den Geometry Shader und das effizientere Treibermodell von DirectX. Kommt jetzt die kinoreife Grafik?

von Daniel Visarius,
17.11.2006 13:40 Uhr

Die Revolution begann 2000: Mit DirectX 8 und den dazu kompatiblen Grafikkarten wie der Geforce 3 und der Radeon 8500 wurden Grafikprozessoren erstmals programmierbar. DirectX 9 beseitigte 2003 viele Limitierungen der Vorgängerversion und machte den Weg frei für 3DGrafik, wie wir sie heute kennen.

Voraussichtlich im Januar 2007 erscheint nun DirectX 10 als Teil von Windows Vista, Windows-XP-Nutzer bleiben jedoch außen vor. Offiziell begründet Microsoft dies mit dem runderneuerten Treibermodell der 3D-Schnittstelle, das sich angeblich nicht ohne Weiteres auf XP portieren ließe. Realistischer scheint uns aber der Grund, dass der Monopolist aus Redmond möglichst viele Spieler zum Kauf des neuen Betriebssystems bewegen will.

In diesem Artikel erkunden wir die neuen Möglichkeiten von DirectX 10, genauer von Direct3D 10, und geben einen Ausblick auf die passenden Grafikkarten von ATI und Nvidia sowie auf das sich bereits in der Entwicklung befindliche Update 10.1.

Windows-Vista-Starttitel Flight Simulator X: Auf den ersten Blick fällt der Unterschied zwischen DirectX 9 (oben) und 10 (unten) beispielsweise bei der Wasser- und Lichtdarstellung extrem aus — tatsächlich ist zumindest der Pflanzenbewuchs unten rechts ohne Weiteres auch mit DirectX 9 realisierbar.Windows-Vista-Starttitel Flight Simulator X: Auf den ersten Blick fällt der Unterschied zwischen DirectX 9 (oben) und 10 (unten) beispielsweise bei der Wasser- und Lichtdarstellung extrem aus — tatsächlich ist zumindest der Pflanzenbewuchs unten rechts ohne Weiteres auch mit DirectX 9 realisierbar.

Glaubwürdige und lebendige Spielewelten

Anders als bei DirectX 8 oder 9 lässt sich der optische Vorteil von Direct3D 10 nur schwer an bestimmten Features festmachen. Zwar wird die Lichtsimulation High Dynamic Range Rendering (HDR) bei gleichzeitig aktiver Kantenglättung (AA) in der Direct3D-10-Spielegeneration schöner Standard, aber hauptsächlich erweitert die neue Programmierschnittstelle die Möglichkeiten der Spieledesigner.

Mehr Shader-Leistung, höhere maximale Texturauflösungen und die Fähigkeit, viele Objekte bei hoher Bildwiederholrate gleichzeitig darzustellen, sind die Wegbereiter für eine glaubwürdige und lebendige Spielwelt. Eine grobe Ahnung des künftig Machbaren liefert Cryteks Crysis mit seiner detaillierten und sich ständig in (asynchroner) Bewegung befindlichen Vegetation.

In den technischen Toptiteln der darauf folgenden Generation werden Spieler sowie NPCs mit ihrem Verhalten die Umwelt dank ständiger Physikspielereien noch umfassender beeinflussen. Auch Detailreichtum, Beleuchtung und Spezialeffekte hebt Direct3D 10 auf das nächste Level. Im Vergleich dazu werden auch viele erst vor kurzem veröffentlichte Spiele kahl und leblos wirken – zumindest optisch.

Displacement Mapping: Anders als Parallax Mapping (links) fügt Displacement Mapping Objekten echte Polygone hinzu.Displacement Mapping: Anders als Parallax Mapping (links) fügt Displacement Mapping Objekten echte Polygone hinzu.

Gleichschaltung der Shader

Ähnlich fundamental wie der Übergang von fest vordefinierten Grafikfunktionen zum programmierbaren Grafikprozessor ist auch der Wechsel vom Shader Model 3.0 zu 4.0 von Direct3D 10. Zum einen bekommen die Shader-Einheiten Zuwachs: Der Geometry Shader schaltet sich zwischen Vertex- und Pixel-Prozessoren und soll die Geometrie manipulieren, um zum Beispiel beeindruckende Morphing-Effekte oder Displacement Mapping zu schaffen – eine Funktion, die schon seit längerem Standard ist, aus Gründen der Performance aber nur in technischen Demos und nicht in Spielen zum Einsatz kam.

Zum anderen werden bei DirectX 10 die Shader-Einheiten gleichgeschaltet: Zumindest aus der Perspektive der Software kann jede Einheit die Aufgaben der jeweils anderen erfüllen, auf Hardware-Ebene ist die Vereinheitlichung noch optional. ATI hat hier mit dem Xenos-Grafikchip der Xbox 360 bereits Erfahrungen gesammelt und will dies beim kommenden R600-Grafikprozessor (Winter 2006) für PCs beibehalten.

Der Vorteil von auch in Hardware einheitlichen Shader-Einheiten ist die bessere Auslastung des Grafikchips: In Szenen, in denen hauptsächlich Pixel-Arbeit zu leisten ist, liegen mit herkömmlicher Hardware die Vertex-Shader brach – und umgekehrt ebenso. Diese Situation wird auch bei Nvidias nächster Geforce auftreten, weil Nvidia maximal Vertex und Geometry Shader auf den gleichen Nenner bringt.

Unified Shader verbessern also in erster Linie die Performance, sind aber nicht auf Direct3D 10 begrenzt (siehe Xbox 360), obgleich wir erwarten, dass jeder Unified-Shader- Chip für den PC auch Windows Vista und Direct3D 10 unterstützen wird.

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