Özellikle oyuncuların sık sık karşılaştığı DirectX, oyun dünyasının olmazsa olmazlarındandır. Birçok kullanıcı bu grafik API’sini (Application Programming Interface-Uygulama Programlama Arayüzü) yalnızca oyun ayarlarında görüyor ve ne işe yaradığından habersiz.
Windows 11’e de güç veren en yeni grafik API’si DirectX 12 hızla gelişmeye devam ediyor. Ancak çoğu oyun hala DirectX 11 ile çalışıyor, ayrıca bir geçiş seçeneği sunuluyor. DirectX 12, Microsoft’un onlarca yıldır geliştirmekte olduğu API için büyük bir değişimi temsil ediyor. Oyunlarınızdaki performansı büyük ölçüde artırabilir ve DirectX 11’in erişemediği birkaç benzersiz özelliğe sahip. Peki bunların farkı ne? Hangisini seçmelisiniz?
DirectX Nedir?
Öncelikle DirectX’in ne olduğunu anlayalım. DirectX, işletim sisteminin en önemli bileşenlerinden biridir zira bu bileşen olmadan oyunların Windows’taki donanıma erişmesi mümkün değildir. Tüm oyun geliştiricilerinin kullandığı grafik arayüzü olan DirectX, ekran kartları, ses kartı ve bellek gibi donanım bileşenlerine düşük düzeyde erişim sağlayan bir dizi uygulama programlama arabirimidir (API). Kulağa çok karmaşık geliyorsa, işleri parçalara ayıralım. DirectX, temel düzeyde oyunların ekran kartlarıyla “konuşmasına” izin verir. DOS günlerinde oyunların video kartlarına ve anakarta doğrudan erişimi vardı ve değişiklik yapmak için yapılandırma dosyasını doğrudan düzenleyebilirdiniz.
Ancak Windows 95 ile Microsoft, bir güvenlik önlemi olarak donanıma düşük seviyeli erişimi kısıtladı. Bu, oyunların artık düşük seviyeli donanım özellikleriyle etkileşime giremeyeceği anlamına geliyordu ve bu bir sorundu. Microsoft bu erişimi kolaylaştırmak için DirectX’i tanıttı. Bu bağlamda DirectX’i oyun ile ekran kartı arasındaki iletişimi kolaylaştıran bir aracı olarak düşünebilirsiniz.
Basitçe özetleyecek olursak, Microsoft tarafından geliştirilen ve bilgisayarın donanım bileşenleriyle konuşan bir yazılımdan bahsediyoruz.
DirectX 12 ve DirectX 11 Arasındaki Fark Ne?
DirectX 11 ve DirectX 12 arasındaki en önemli fark, DirectX 11’in üst düzey bir API, DirectX 12’nin ise alt düzey bir API olmasıdır. Oyununuz ve donanımınız arasında çeşitli katmanlar vardır. Düşük seviyeli API’ler donanıma daha yakınken, yüksek seviyeli API’ler daha uzakta ve daha geneldir.
Kısacası DirectX 12, oyun geliştiricilerinin optimizasyonları donanıma daha yakın hedeflemesine olanak tanıyarak API ve grafik sürücüsünden kaynaklanan ek yükü azaltır. Buna karşılık, geliştiricilerin çalışması da daha zor.
DirectX 12 piyasaya sürüldüğünde karmaşık yapısı nedeniyle DirectX 11’den biraz daha düşük performans gösterdi. Ancak geliştiriciler geçtiğimiz birkaç yıl içinde biraz da mecburi olarak DirectX 12’ye daha fazla odaklandılar, daha fazla optimizasyon yaptılar. Birazdan performans testlerine geleceğiz, ancak her oyunda olmasa bile DirectX 12’nin çoğu oyunda DirectX 11’den daha iyi performans gösterdiğini söyleyebiliriz.
DirectX 12’deki bir diğer önemli değişiklik ise paralel hesaplama. DirectX 11 seri işlemleri yönetiyor ki bu da sırayla yürütülen tek bir işlem kuyruğu olduğu anlamına geliyor. Paralel hesaplama, geliştiricilere aynı anda birden fazla çağrı yapma seçeneği sunarak işlemlerin verimliliğini büyük ölçüde artırıyor.
Benzer şekilde, DirectX 12 asenkron işlemlerin önünü açıyor. Bu paralel işleme benzer bir şey ancak aynı şey değil. Eşzamansız işlem, donanımınızın başka bir işlemin tamamlanmasını beklemeden işlemlere devam etmesini sağlamakta. Örneğin, CPU’nuz bellekten bir dokuyu almak için istekte bulunabilir ve bellek talimatının bitmesini beklemeden başka bir işlevi (bir karakterin görseli gibi) yürütmeye geçebilir. Sağlanan öncelik sayesinde binlerce noktada gecikme süreleri küçük de olsa azaltılabilir, böylelikle oyunların genel olarak daha tepkisel ve hızlı olması sağlanabilir.
DirectX 12 ve DirectX 11 Performansı
DirectX 11 ve DirectX 12 arasında pek çok teknik fark olsa da oyuncular doğrudan performansa bakar. Bazı oyunlarda DX 12, bazı oyunlarda ise DX 11 API’si daha iyi performans gösteriyor. Aşağıdaki grafikte de görebileceğiniz gibi, DirectX 12 ağırlıklı olarak oyunlarda daha iyi iş çıkarıyor. Bu nedenle yeni API’yi kullanmanızı tavsiye ediyoruz. Eğer performans konusunda şüpheleriniz varsa ayarlardan geçiş yapabilir, hangisinin daha iyi performans gösterdiğini test edebilirsiniz.
API performanstaki tek faktör değildir. Bazı oyunlar DirectX 12’den çok fazla fayda görmüyor çünkü bu oyunlar genel olarak düşük seviyeli optimizasyona sahip. Örneğin Dying Light 2’nin performansında temelde hiçbir değişiklik olmuyor. Ancak eşzamansız hesaplamadan yararlanan devasa yapay zeka iş yüklerine sahip Civilization VI’da büyük bir iyileşme görülüyor. Shadow of the Tomb Raider ve Tiny Tina’s Wonderlands ise yine DX12 ile daha iyi çalışan oyunlardan.
Bu arada ekran kartı faktörünü belirtmeden geçmeyelim. Radeon RX 7000 veya GeForce RTX 4000 serisi gibi daha yeni nesli ekran kartlarıyla DirectX 12’nin nimetlerinden daha iyi faydalanabilirsiniz. Eski nesil modellerde yeni grafik arayüzünün daha az katkı sağladığını söyleyebiliriz. Ayrıca sadece ekran kartları değil, yeni nesil işlemciler de aynı şekilde.
Uzun lafın kısası, özellikle yeni diyebileceğimiz oyunlarda DirectX 12 moduna geçmeyi deneyin deriz. Eğer sisteminiz ve özellikle ekran kartınız eskiyse oyunlar DirectX 11’de daha sorunsuz çalışabilir. Başka bir deyişle, DX12’nin nimetlerinden tam olarak faydalanamayabilirsiniz.
DirectX 12
Microsoft en gelişmiş multimedya kütüphanelerinden biri olan DirectX’i yıllardır terk etmedi, desteği ve sunduğu güncellemeleriyle beraber koca bir endüstri standardı haline getirdi. DirectX 12 ise Windows 10’un piyasaya çıkışıyla beraber 2015 yılının Temmuz ayında geliştiricilerin kullanımına sunulan DirectX sürümü oldu. Microsoft, 2015 yılından beri DirectX 12 sürümünü sürekli yeni teknolojiler ve güncellemeler ile desteklemeye devam ediyor.
DirectX 12 Ultimate
İşin asıl önemli kısmına gelince, DirectX 12 Ultimate adında bir dizi yenilik sunan bir özellik seti de var. Bu teknolojiler aktif olarak oyunlara uygulanıyor, bu nedenle DX 12 daha önemli hale geliyor.
Işın İzleme
DirectX 12 Ultimate’ın en yeni özellikleri arasında, bir sahnede ışığın yolunu gerçekçi bir şekilde simüle eden ışın izleme (ray tracing) bulunuyor. Bu sayede filmlerde bulunan aydınlatma, gölge ve yansıtma gibi efektlerin kullanımı mümkün kılınıyor.
Ayrıca Ultimate, DirectX Raytracing (DXR) sürüm 1.1 için yeni bir güncelleme getiriyor. Bu, ışın izlemeyi geliştiricilerin uygulaması için daha da verimli hale getiriyor.
NVIDIA’nın zaten Işın İzleme Teknolojisi ile neler yapabildiğini biliyorduk. Bu destek Battlefield V, Call of Duty: Modern Warfare, Control, Metro Exodus ve Shadow of the Tomb Raider gibi oyunlara kazandırılmıştı. Artık Xbox Series X’in de ışın izleme teknolojisini destekleyeceğini biliyoruz. Bu konsolda AMD rDNA 2 tabanlı bir GPU kullanılıyor ve bu mimari yakında PC’lerde kullandığımız ekran kartlarına da gelecek.
Variable Rate Shading (VRS)
Değişken Oranlı Gölgelendirme (VRS), geliştiricilerin bir sahnenin farklı bölümlerini farklı kalite düzeylerinde oluşturmalarına olanak sağlayarak performansı artırabiliyor. Vulkan destekli Wolfenstein: Youngblood oyununda bu teknoloji kullanıldı ve algılanabilir bir görüntü kalitesi kaybı yaşanmadan %15’e kadar performans artışı sağlandı. Bu teknoloji DirectX 12 Ultimate’a gelmiş bulunuyor ve birçok geliştirici bu teknolojiyi oyunlarına kolayca ekleyebiliyor.
Geliştiricinin yarattığı algoritmalar, oyuncunun göremediği pikselleri tanımlıyor ve oluşturma (gölgeleme) oranını azaltmak için Değişken Oranlı Gölgelendirme (VRS) kullanılıyor. Örneğin, bir gölgedeki siyah pikseller gölgeleme hızı azaldığında pek de farklı görünmez. Bu nedenle, kare başına çok sayıda pikselin gölgeleme oranını azaltılıyor. Bu da GPU iş yükünü azaltırken performansı artırıyor.
Mesh Shading
Açık dünya oyunlarından örnekle başlayalım. Bu oyunlarda uçsuz bucaksız haritalar ve nesneler yer alıyor. Bu durumlarda ise CPU ve GPU’ya büyük ölçüde yük biniyor. Mesh Shading, yeni oluşturma teknikleri ile yakında olan nesnelerin çizimine öncelik veriyor. Uzakta ve gözle görülemeyecek, yani dikkat çekmeyen noktalarda ise detaydan kaçılıyor. Bu esnada görüntü kalitesinden bir kaybımız olmazken donanıma binen yük azalıyor ve performans olumlu etkileniyor.
DirectX 12 Ultimate ile Mesh Shading teknolojisi, geliştiricilerin uygulaması için daha hızlı ve kolay hale gelecek.
Sampler Feedback
Örnekleyici Geri Bildirimi, VRS ile benzer prensipte çalışıyor. Çoğu oyunda, gerçek dünyada olduğu gibi hareketli nesneler yer alırken, nesnelerin çoğu da hareketsizdir. Yani diğer bir pencereden baktığımızda rüzgarda ağaçların uçuştuğunu, yolda yayaların geçtiğini ve uzakta uçan kuşların olduğunu görebiliriz. Ancak genel anlamda baktığımızda ise sahnenin büyük kısmında bir değişiklik olmuyor.
Bu grafikler işlenirken nesnelerin tekrar tekrar oluşturulması GPU iş yükü için bir israf niteliğinde. Sampler Feedback kullanılarak, bu nesneler daha düşük oranda ve verimli bir şekilde yeniden çizilebiliyor. Bu yeniden kullanım kavramı yerine göre ışın izleme tarafı için de kullanılabilir.
DirectX Raytracing 1.1
DirectX Raytracing (DXR), bir zamanlar yalnızca film endüstrisinde elde edilebilen bir görüntü kalitesi ile video oyunlarına yeni bir grafik gerçekçilik seviyesi getiriyor. DXR 1.0 kullanan oyunlarda daha önce benzeri görülmemiş düzeyde bir görsel kalite gözlemlendi ve geliştirici geri bildirimlerine yanıt olarak DXR 1.1 geliştirildi. Ek olarak geliştiricilerin kullanabilmesi için daha fazla araç sağlandı. Geliştiricilerin işleri kolaylaşırken, geliştirme aşamasında daha fazla araç ve seçeneğe sahipken bizler de daha başarılı yapımların ortaya çıkmasını hevesle bekliyoruz.
