Am 22. Oktober ist es soweit

Alles über DirectX 11 Report

Dieser Kopf gehört  zu einer DX10-Demonstration von Nvidia, DirectX 11 verspricht noch zusätzlichen Realismus.

Compute-Shader: Grafikkarten unterstützen CPU

Grafikkarten sind vielseitig geworden und mittlerweile bei einigen Spezialaufgaben deutlich schneller als CPUs. Um diese Leistungen für den Anwender auch nutzbar zu machen, arbeiten die beiden großen Grafikchip-Produzenten Nvidia und ATI seit geraumer Zeit an Programmiersprachen, die direkten Einfluss auf die Grafikeinheiten haben und mehr als nur Grafik produzieren. So lassen sich Videos mithilfe der Grafikkarte enorm schnell konvertieren, Physikeffekte schneller als mit jeder CPU berechnen. Sogar Moleküle werden mit Unterstützung der 3D-Beschleuniger virtuell in ihre Bestandteile zerlegt. Bislang war es allerdings nötig, die jeweils vom Hersteller angebotene Programmiersprache zu erlernen und zu nutzen, wodurch eine weite Verbreitung entsprechender Anwendungen nicht gegeben war. Mit DirectX11 soll sich das jetzt ändern. Mit den sogenannten Compute-Shadern hat Microsoft eine einheitliche Plattform für entsprechende Programmierungen eingerichtet.

So wäre eine Physik-Engine auf Basis der Compute-Shader realisierbar, die sowohl auf ATI- als auch auf Nvidia-Grafikkarten läuft. Bislang hat Nvidia in diesem Punkt seit dem Kauf von PhysX die Nase vorn, Spiele wie das neue Batman - Arkham Asylum sehen mit einer modernen Geforce-Karte deutlich besser aus als mit einer ebenso schnellen Karte von ATI. Dort arbeitet man bereits an der Umsetzung der sogenannten Bullet-Engine für OpenCL. Damit wäre nicht nur eine Opensource-Physik-Engine denkbar, man könnte diese auch plattformübergreifend nutzen. OpenCL läuft nämlich nicht nur unter Windows, sondern auch auf Apples Mac-Rechnern und Linux-PCs. Und sogar Nvidia will die Bullet-Engine unterstützen, auch wenn man dort natürlich weiterhin das hauseigene PhysX im Auge behalten wird. Da die Entwicklung einer glaubwürdig agierenden Physik-Engine nicht wenig Aufwand ist, ist Unterstützung durch die GPU-Hersteller dringend nötig.

Compute-Shader können auch eingesetzt werden, um Videos in andere Formate umzuwandeln. Sei es, um das Handyvideo bei youtube hochzuladen, einen Videobericht für GamersGlobal zu erstellen oder das iPhone mit Musikclips zu füttern -- eine Umrechnung per CPU braucht selbst auf potenten Quadcore-PCs viel Zeit und Geduld. Hunderte parallel geschalteter Grafikeinheiten, wie sie in aktuellen 3D-Beschleunigern vorhanden sind, berechnen ein Video 10- bis 20mal schneller! In diesem Bereich ist eine schnelle Verbreitung gut möglich, da es keine marktbeherrschenden Konkurrenzangebote gibt.

Interessant ist sicherlich auch, dass die Möglichkeiten der Compute-Shader auch auf Grafikkarten mit älteren Chips realisierbar sind. Dann allerdings mit weniger Leistung. In wie weit diese Abwärtskompatibilität beim kommenden Stalker: Call of Pripyat gegeben sein wird, ist noch unbekannt. Angekündigt ist für dieses Spiel jedenfalls eine sehr intensive Nutzung der Compute-Shader. Unter anderem sollen die Gegner-KI und die Physik des Spieles per Compute-Shader berechnet werden können.

Dank der verbesserten Multithreadingfunktionen kann die Grafikkarte moderne Mehrkern-CPUs effizienter ausnutzen.

Tesselation: detailliertere 3D-Objekte

Eine weitere Neuerung von DX11 ist "Tesselation". Damit ist es möglich, die Detaildarstellung von 3D-Objekten massiv zu erhöhen, ohne die CPU oder den Arbeitsspeicher zusätzlich zu belasten. Aus einem detailarmen und eckigen Orkgesicht wird so schnell ein detailgetreues und realistisch aussehendes 3D-Objekt, dem man auch aus der Nähe die Orkverwandtschaft ansieht. Dabei muss nur die detailarme Version im Speicher vorliegen, die Grafikkarte erstellt zusätzliche Dreiecke für höhere Detailgenauigkeit, ohne den PCIe-Bus zusätzlich zu belasten. Besonders interessant ist Tesselation auch für LOD-Funktionen (Level of Detail): Weit entfernte Objekte werden dann mit weniger Details berechnet, zusätzliche Polygone werden nach und nach hinzugefügt.  

Die Tesselation-Funktionen werden von ATI besonders hervorgehoben und für aktuelle Produktwerbung genutzt. Das liegt wohl auch daran, dass bereits die Radeon 8500 eine entsprechende Einheit in den Grafikchips hat. So war es schon beim ersten Teil von Half-Life möglich, durch die damals noch TruForm genannte Funktion detailreiche Objekte darzustellen. In Zeiten, wo nur sehr wenige detailverbessernde Polygone pro Figur genutzt werden konnten, sah man den Unterschied sehr stark. Zwischenzeitlich wurden statt zusätzlichen 3D-Elementen (Polygonen) einfach höher aufgelöste Texturen auf die Objekte "geklebt". Trotzdem konnte sich Tesselation bis heute nicht so recht durchsetzen. Mit DX11 könnte sich das ändern und die virtuellen Welten in kommenden Spielen könnten einen weiteren Schritt hin zum Fotorealismus machen. Das kommende Dirt 2 nutzt Tesselation, um Wassereffekte schöner darzustellen. Weiterhin sollen Fahnen und Personen im Publikum mit zusätzlichen Details berechnet werden. Nvidia plant indes, in ihren DX11-Grafikchips keine Hardwaretesselation zu implementieren. Entsprechende Funktionen sollen hier über spezielle Shaderprogramme simuliert werden, was die Ausführgeschwindigkeit stark verringern dürfte.

Verbessertes Multithreading bringt Tempogewinn

Auch ohne spezielle Grafikkartenunterstützung kann DX11 einen Geschwindigkeitsgewinn bei Spielen und anderen 3D-Anwendungen bedeuten. Microsoft hat an der Unterstützung für die immer verbreiteteren Mehrkern-Prozessoren gearbeitet. Ohne dass der Programmierer es aufwändig vorbereiten muss, kann DX11 komplizierte Rechenaufgaben auf mehrere CPU-Kerne verteilen, um die vorhandene Leistung besser auszunutzen. Bis zu 30% Mehrleistung wäre so ohne großen zusätzlichen Aufwand möglich. Damit ist die verbesserte Multithreading-Fähigkeit von DX11 sicherlich eine der interessantesten Neuerungen für Besitzer von preiswert gewordenen Mehrkernprozessoren. Im Gegensatz zu DirectX10 kann man diesen Geschwindigkeitsgewinn auch mit älteren Grafikbeschleunigern und vorhandenen, durch Patches entsprechend aufgewerteten Spielen erfahren.

Stalker: Call of Pripyat wird Tesselation nutzen, um die Detailgenauigkeit zu erhöhen. Besonders gut zu sehen ist der Effekt hier bei der deutlich runder wirkenden Gasmaske im zweiten Bild. Der Screenshot links zeigt die DX10-Version, das rechte Bild nutzt DX11.

Crizzo 19 Megatalent - P - 13422 - 10. Oktober 2009 - 20:11 #

Das Bild von dem Eisberg gab es fast 1:1 als Standard-Hintergrundbild in WinME. ;)

Stehen und fallen wird DX11 mit dem Erfolg von Win7, die, hoffentlich sichtbare, Unterstützung durch die Spiele sowie passende Grafikkarten dazu.

Ich finde den Unterschied bisher auf den Screenshots noch ziemlich gering. Auf dem Stalker-Bild musste ich schon länger genau hinschauen, um es überhaupt zu bemerken.

Compute-Shader? Was ist das? Was bringt mir das? Ein paar Erklärbär-Boxen fände ich hier auch nicht schlecht.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. Oktober 2009 - 20:12 #

Eigentlich ist die komplette zweite Seite eine Erklärbär-Box ;) . Da steht auch eigentlich recht genau, was Compute-Shader sind und was sie bringen.

Crizzo 19 Megatalent - P - 13422 - 10. Oktober 2009 - 20:32 #

Irgendwie hab ich da einen ganzen Absatz auf der 2. Seite überlesen... O.o

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. Oktober 2009 - 20:36 #

Ich denke, alle gängigen Betriebssysteme bieten eine Bildschirmlupe an ;) .. Aber ich kenne das - sowas kommt mit dem Alter ;) .

Raokhar 06 Bewerter - 976 - 10. Oktober 2009 - 20:38 #

Die neuen API-Features klingen ganz toll, aber ich denke, dass ein "Erfolg" auch der 11er Version nicht zukommen wird. Verhindern werden dies die langen Laufzeiten von xbox 360 und PS3. Die großen Publisher verkaufen ihre Spiele doch lieber auf den beiden Konsolen, statt auf dem PC.
Warum sollten sie aus marketingtechnischer Sicht auf D3D11 setzen, trotz der Abwärtskompatibilität?
Activision wird bestimmt nicht ein Modern Warfare 3 mit einer High-End D3D11 Engine pimpen, und dann für Konsolen ein abgespecktes D3D9 Downgrade vermarkten. Oder?

CONAN1981 03 Kontributor - 8 - 11. Oktober 2009 - 8:04 #

Dieser Meinung bin ich auch. Den Publishern sind Verkaufszahlen wichtiger als Grafikeffekte. Global gesehen sind die Konsolen weiter verbreitet. Momentan kriegen wir fast nur Konsolenports geboten.

Earl iGrey 16 Übertalent - 5043 - 11. Oktober 2009 - 18:15 #

Ich habe den Beitrag so verstanden, daß die Spiele künftig in DX11 programmiert werden können und auf einer Konsole mit DX9 eben die Titel nicht alle Effekte zeigen können...

vitzi 11 Forenversteher - 744 - 10. Oktober 2009 - 20:43 #

Sehr netter Artikel. Ich freu mich auf den 22.10 wenn mein W7 kommt :-)
Und wenn ich mal so nachdenke wirds mit DX11 vllt mal Zeit eine neue GraKa zu kaufen. Meine beiden GeForce 7900 im Sli sind da doch nicht mehr so wirklich für die neueren Games zu gebrauchen.
Bei näheren Betrachtung der Preise bei den Einsteigern Modellen vllt wirklich mal eine Überlegenung wert.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. Oktober 2009 - 20:59 #

Jepp, die 5770 könnte wirklich ein Renner werden, wobei echte Benchmarks ja noch ausstehen. Aber der angepeilte Preis und die wahrscheinliche Leistung sprechen für sich.
Und die 5850 wird auch noch im Preis fallen - meine zukünftige Karte, wie es ausschaut.

Punisher 20 Gold-Gamer - - 23642 - 10. Oktober 2009 - 20:47 #

Denke auch, dass da eine Fehleinschätzung drin steckt - wenn sich Sony und Microsoft zu einer neuen Konsolengeneration druchringen wird bis dahin wahrscheinlich eher DX12 od. DX13 aktuell sein. :)

Bis dahin würde ich auch Tippen, dass der PC hier ein wenig unter den Konsolen "leiden" wird... oder eher nach wie vor unter den Raubkopierern, die den Konsolen bisher nicht nennenswert schaden.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. Oktober 2009 - 20:58 #

Du vergisst, wie lange vor dem Release einer Konsole bereits die Technik größtenteils stehen muss und wird. DX11 wird die kommenden Jahre wohl die vorherrschende Spiele-API sein, wenn Sony und MS also noch in den nächsten zwei Jahren beginnen, ihre neuen Generationen zu entwickeln (und das müssen sie definitiv), dann wirds DX11.

Außerdem sind viele Anpassungen für DX11 recht einfach zu realisieren, wenn ein Spiel eh für Konsole und PC entwickelt wird (oder mit etwas mehr Aufwand als GTA4 auf den PC konvertiert wird), dann ist es für die Entwickler nicht schwer und teuer, zusätzliche Leistung aus der Engine zu kitzeln. Stichwort: Multithreading. Und die Compute-Shader sind jetzt schon zu beliebt um ungenutzt zu bleiben ;) .

Ich verstehe ja, dass nach DX10 erst einmal große Skepsis herrscht. Aber DX11 wird meiner Erfahrung nach kein Flop.

vitzi 11 Forenversteher - 744 - 10. Oktober 2009 - 21:14 #

Ich schließe mich dieser Meinung an! Eine neue Konsolengeneration wird in den nächsten 1 bis 2 Jahren zumindest Mitten in der Entwicklung sein und dann müssen die Komponenten die für die nächste Konsole angedacht sind bereits da sein. Und DX11 wird sich denke ich länger als 2 oder 3 Jahre halten, sodass eine neune Konsolen Generation noch in diesen DX Lebenszyklus fallen wird.

Was sicherlich intersant sein wird, its die Frage auf welche Grafikkartenhersteller wird gesetzt. ATI hat Momentan die Nase weit vorne und wenn Nvidia nicht nachzieht werden sie das Geschäft sicherlich regieren für eine längere Zeit.
Besonders die sehr Käuferfreundlichen Preise die ATI anstrebt sind ein Argument für den kauf der neuen HD und setzten Nvidia fürs erste auf Platz 2. Ob sich das wohl ne längere Ziet dann hält und auf die Konsolen einfluss haben wird?

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. Oktober 2009 - 23:22 #

Übrigens nutzt mit TrialsHD auch schon ein XBox360-Spiel die Bullet-Physik, welche ja von ATI und auch nVidia gefördert wird. Da diese auf OpenCL basiert, wird wohl auch die ATI4000er-Serie und jede CUDA-taugliche nVidia-Karte profitieren. Ist also kein DX11-only-Feature aber dennoch interessant.

Punisher 20 Gold-Gamer - - 23642 - 11. Oktober 2009 - 9:06 #

Grundästzlich geb ich dir natürlich völlig recht, allerdings glaube ich, dass MS und Sony sich noch eine ganze Weile Zeit lassen werden mit den nächsten Generationen, solange sich die aktuelle mit Natal, dem Sony-Gegenstück und weiteren "Markenpflege" Updates noch gut vermarkten lässt - 2014 ist glaube ich für eine neue Generation realistisch.

Bis dahin dürfte zumindest MS auch schon eine neue DX-Version am Start haben - und sei es nur, um die neue Konsole damit zu pushen. BEi der Konsole rechne ich allerdings irgendwie eher mit einem Streaming-Game-Service ala OnLive, also eher mit einer SetTop-Box als mit einer klassischen Konsole... aber das werden wir dann sehen und einer von uns kann dann sagen "Siehste, hab ich doch gesagt!". ;-)

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 11. Oktober 2009 - 9:15 #

hast du mal Streammygame.com ausprobiert? SO weit ist es mit der Bandbreite noch nicht, dass es funktionieren würde.

HerrHut 12 Trollwächter - 901 - 10. Oktober 2009 - 22:24 #

Es wird dann vielleicht auch eher keine PS4 oder Xbox 720 kommen, sondern eine PS 3.5 Slim mit kompatibler Grafikkarte. Das wäre die einfachste Lösung, der Rest wäre Softwaresache und würde auch ältere Spiele flüssiger und hübscher (echtes 1080p bei der PS 3 ;)) machen.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. Oktober 2009 - 22:36 #

Mag jemand alte Grafikkarten? :)
Wer als erstes (per PM, Mail oder hier) "ich" schreit, kann sich eine aus dem Stapel (kleines Foto oben, Seite drei) aussuchen :) ..

Creasy (unregistriert) 10. Oktober 2009 - 23:41 #

ich
-- war das jetzt schreien?
ne doch nicht.

naja, tiefenschärfe/unschärfe ist wohl das wichtigste feature überhaupt... bis heute gibts ja kein wirklich schönes spiel (technisch gesehen schon)... gta 4 hatte da ja schon paar coole sachen. erst dadurch wird etwas schön. nicht durch die absolute schärfe und hochaufgelöste texturen (das ist nämlich hässlich)

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 11. Oktober 2009 - 18:37 #

Ich würde auch leises Flüstern akzeptieren ;) .. Wenn du wirklich eine der Karten haben willst, schreib mir einfach ne Mail mit deiner Adresse, Kontaktdaten findet du in meinem Profil hier.

Christoph Licht Redakteur - 55877 - 11. Oktober 2009 - 7:41 #

ich häng' alte (meist kaputte) Hardware an meine Zimmerdecke. Eine Art Nerd-Mobile sozusagen :) -> http://www.bagdadsoftware.de/start/bilder/346/mobile.jpg

Das war allerdings kein "ich"-Schrei. Nur eine sinnlose Information ;).

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 11. Oktober 2009 - 8:03 #

Wenn ich das machen würde, könnte man keine Decke mehr sehen. Habe erst vor ein paar Wochen drei große Umzugskartons voll mit ausgemusterter Hardware gegen Versandkostenbeteiligung an einen User im computerbase-Forum verschenkt. Und der Keller ist immer noch voll ;) ..

melone 06 Bewerter - 1512 - 11. Oktober 2009 - 9:25 #

Ehrlich gesagt ist der Artikel weit davon entfernt alles über DirectX11 zu beleuchten. Er weißt wiederum Fehler auf und ich finde bei den Bildern wie Videos gibt es besseres Material. Versteh mich nicht falsch, ich find's prima, daß Du Dir die Zeit hierfür nimmst, aber noch besser würd ich's finden, wenn's einfach richtiger und fundierter wäre.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 11. Oktober 2009 - 9:30 #

Dann schick mir doch bitte eine Mail mit Korrekturen, es ist ja nicht so, dass ich nicht gewillt bin, Verbesserungen anzubringen.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 12. Oktober 2009 - 22:30 #

Kann ja so schlimm nicht sein, wenn du keine Alternativen anbietest ;) ..

Earl iGrey 16 Übertalent - 5043 - 11. Oktober 2009 - 18:38 #

Bin schon am Runden, was ein neuer Spiel-PC mich nächstes Jahr wohl kosten würde...

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 11. Oktober 2009 - 18:45 #

Ein Blick über den GG-Rand zum Forum von Victorypoint :

http://www.victorypoint.de/forum/thread.php?threadid=3229&sid=

Das wären Möglichkeiten von Anfang Oktober. Bis zum kommenden Jahr wird noch einiges passieren - und auch wenn RAM gerade teurer wird, CPUs und Grafikkarten sollten eher preiswerter/leistungsstärker zu finden sein.

Loco 17 Shapeshifter - 8809 - 11. Oktober 2009 - 23:08 #

Bei FarCry 2 muss man aber auch wirklich sagen das nicht nur DX10 sinnvoll genutzt wurde. Far Cry 2 war das wohl beeindruckendste Spiel in sachen Grafik etc. was ich jeh erlebt habe, für mich um längen schöbner als ein Crysis. 1. Das ganze sah brilliant aus hatte aber nur ca.3GB 2. Das Spiel lief perfeckt es gab eigentlich keien Ruckler auch auf schlechteren Systemen. 3. Es war einfach perfekt designt, nichts wirkte irgendwie fehl am Platz. Wirklich lobenswert so eine optimierung und programmierung, schade das es spielerisch eher casual war ;) aber trotzdem in sachen Leistung für mich bis heute immernoch einzigartig.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 11. Oktober 2009 - 23:13 #

Schön war es, das stimmt. Und ausreichend flott auch, solange man auf Kantenglättung bei kleineren Grafikkarten verzichtet hat.

Aber verdammt - so schön das Spiel auch ist, so langweilig wurde es auch nach extrem kurzer Zeit. Diese immer wieder auftauchenden Wachposten haben extrem genervt, das dauernde durch-die-gegend-fahren (natürlich mitsamt besagten Wachposten) war schnell nur störend. Doofes Spieldesign aber toll in Szene gesetzt, da hat Crysis dann sogar spielerisch mehr geboten, obwohl auch das in gewisser Hinsicht etwas enttäuschend war.

Anonymous (unregistriert) 12. Oktober 2009 - 7:35 #

Eine Frage an den Artikelschreiber: Was ist eigentlich eine "intelligente Künstliche Intelligenz (KI)"? (siehe Unterüberschrift)

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 12. Oktober 2009 - 9:05 #

Das Gegenteil der sogenannten KI z.b. eines Rohstoffsammlers bei C&C ;) ..

Porter 05 Spieler - 2981 - 12. Oktober 2009 - 9:01 #

da DX11 auch unter Vista unterstützt wird kann es von mir aus gerne kommen :-)

deLuxe 04 Talent - 22 - 14. Oktober 2009 - 12:57 #

Bringt das neue DX 11 auch was für alte Grafikkarten?

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 14. Oktober 2009 - 19:34 #

Indirekt. Es kommt zumindest auf das Alter der Grafikkarte an. Nutzer einer GeForce aus mindestens der 8000er-Serie oder einer 4000er-ATI sollten schon von Compute-Shadern profitieren, wenn die Programmierung entsprechendes vorsieht. Und die Multihreadingunterstützung bezieht sich eh auf bessere Nutzung der CPU zur Auslastung der Grafikkarte. Wie schon geschrieben, bei einigen Punkten wie eben den Compute-Shadern können Teilmengen genutzt werden, wie sehr sich das dann im Endeffekt auswirken wird, muss die Zukunft zeigen.

mik 13 Koop-Gamer - 1298 - 15. Oktober 2009 - 7:31 #

Wie siehts mit 3000er-ATI aus kann ja auch DX10.1 wie die 4000er?!

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 15. Oktober 2009 - 8:15 #

Naja, einige der in Zukunft interessanten Dinge werden eher weniger auf DX11 basieren sondern OpenCL nutzen. Die von ATI unterstützte Bullet-Physikengine zum Beispiel. Und OpenCL-Beschleunigung gibt ATI erst ab der 4000er-Serie frei.

Von einer DX11-Optimierung, die "abwärtskompatible" Compute-Shader nutzt, kann theoretisch sogar der Nutzer einer DX9-Karte profitieren. WIE das dann umgesetzt wird, muss sich leider erst noch zeigen.

DigiDragon 06 Bewerter - 92 - 10. März 2010 - 17:18 #

wow das Bild sieht unglublich aus
Hier etwas ähnliches : http://i21.servimg.com/u/f21/11/40/31/54/crysis10.jpg

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - 30644 - 10. März 2010 - 17:30 #

Wenn du an Hardware generell interessiert bist, darf ich dich auf meine Hardwarenews-Rubrik aufmerksam machen? :)

http://www.gamersglobal.de/exklusiv/hardware-news