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    DirectX 11

    Atenção: Este é um artigo que trata de um avanço técnico na indústria de jogos. Como tal, precisamos fazer uso de alguns termos que, provavelmente, não é de conhecimento geral. Para ajudar, colocamos no fim da matéria um glossário, que explica de forma básica alguns dos termos utilizados ao longo do texto.

    Os anos passam devagar para nós, mas rápido demais para a tecnologia. Nós que estamos habituados com o mercado de jogos sabemos bem como isso funciona. Todos os anos na E3, e principalmente na GDC, feiras de grande importância para o mercado, temos acesso a novas tecnologias que ajudam os desenvolvedores na concepção de jogos cada vez mais incríveis. Porém, enquanto o mercado de consoles tenta se renovar com um hardware específico, o mercado de PCs segue livre de amarras, apostando em tecnologias inéditas e novas versões de hardware.

    Porém recentemente acompanhamos um evento que teve grande importância no avanço da tecnologia gráfica nos computadores pessoais. O lançamento do Windows 7, última versão do sistema operacional da Microsoft, finalmente conseguiu trazer de volta a estabilidade e melhor aproveitamento de hardware, fatores presentes na versão XP e que infelizmente – e para dor de cabeça de muitos – não estiveram tão presentes no Vista.

    A falta de confiança no último sistema operacional da Microsoft também influenciou de forma bastante negativa no fomento do DirectX 10, biblioteca gráfica que apresentou inúmeras inovações em relação à versão 9, mas que, de forma semelhante ao seu sistema operacional nativo, não apresentou toda a performance que prometia. O resultado? Muitos desenvolvedores escolheram por não explorar este novo terreno, que por vezes acabou se mostrando infrutífero.

    Mas neste meio, a palavra de ordem é não chorar sobre o leite derramado. Mais do que rapidamente, a Microsoft mexeu seus pauzinhos e soltou no mercado o novo DirectX 11, incluso em seu recente sistema operacional, o Windows 7. Duas coisas aconteceram a partir disso. A primeira é que, aleluia, o Windows 7 realmente possui uma melhor performance, principalmente com jogos. A segunda é que, se este novo sistema se tornou mais popular entre os gamers, a garantia de que o DirectX 11 tenha uma melhor aceitação em relação ao seu antecessor é muito maior.

    Apesar de tudo isso, a primeira pergunta que se vem na cabeça da maior parte dos gamers é: as mudanças são realmente significantes? É amiguinhos, elas não só são de extrema importância, como também podem representar um novo patamar no que diz respeito a render (*1) em tempo real no PC. Digamos que as novas funções presentes nesta versão da biblioteca gráfica da Microsoft possibilite coisas que até agora só estavam disponíveis em renders mais sofisticados, como aqueles vistos em softwares de manipulação em 3D. A diferença é que agora podemos ter melhor qualidade gráfica com um custo de processamento gráfico menor do que imaginávamos a uns três ou quatro anos atrás. Então, sem mais delongas, vamos às novidades presentes nesta nova versão.



    Multi-Threading

    Imagine que você compre uma guitarra com excelentes captadores, escalas perfeitamente posicionadas ao longo do braço, corpo de madeira sólida e de ótima sonoridade. Infelizmente, você só sabe tocar ''Cai-Cai Balão'', subutilizando totalmente o uso de tão bom instrumento. Algo parecido acontece hoje em relação à presença de processadores multi-core (*2), e placas de vídeo com tecnologia semelhante.

    Apesar da alta performance, o sistema operacional, em conjunto com a API (*3) gráfica utilizada nos jogos, não consegue fazer um uso pleno de todas estas possibilidades oferecidas pelo seu hardware. Pelo menos até agora. Uma das novidades no DirectX 11 é justamente a presença de instruções que os diferentes núcleos de um processador possam se ocupar de tarefas distintas, sem a necessidade de que cada um dependa do processamento do outro. O mesmo vale para as novas GPUs (*4) – ou placas de vídeo – que possuem mais de um núcleo ou até mesmo processadores paralelos.

    Com este novo sistema, será possível também separar instruções de renderização (*1) entre o processador principal do sistema e o processador da placa de vídeo. Mas isso já não era possível? Em termos. Nas versões anteriores do DirectX, as instruções de processamento ficavam bastante dependentes do processador gráfico utilizado. Isso explica porque um micro com 4GB de RAM (*5), Quad Core (*2) e excelentes componentes perdia tanta performance nos jogos, dependendo do modelo de placa de vídeo utilizada. Isso não significa, no entanto, que não teremos mais diferenças entre os modelos vendidos. Cada um ainda terá suas particularidades, que acabam por justificar um preço mais elevado do que outro. Mas a partir de agora, seu sistema será melhor aproveitado, como um todo - pelo menos é isso que todos esperam.

    Compute Shaders

    E aqui começam a aparecer as verdadeiras mudanças. Não faz muito tempo, a indústria começou a concentrar seus esforços na programação de shaders diretamente na GPU, isto é, no processador gráfico. O DirectX 11 apresenta a nova linguagem de Compute Shader, uma evolução da linguagem HLSL, previamente utilizada para tal propósito, porém infinitamente superior. Legal, mas o que podemos fazer exatamente com isso?

    Podemos dizer com certa propriedade que o uso de Compute Shaders certamente representará uma revolução na maneira com que os desenvolvedores produzem jogos. Digamos que aqueles que realmente se dedicarem no estudo desta nova tecnologia terão ''a faca e o queijo na mão'', permitindo que inúmeras operações, a maioria criada a seu bel prazer, transformem por completo o uso da GPU do sistema, tirando um proveito monstruoso de suas capacidades e permitindo que o processador principal do sistema se ocupe de operações matemáticas mais pesadas e distintas.



    Agora vamos trocar em miúdos. Se um produtor quiser desenvolver uma tecnologia de inteligência artificial que rode diretamente no processador gráfico, isso será plenamente possível. E que tal desenvolver um engine (*7) de física que atue diretamente na maneira com que os modelos são mostrados pelo sistema? Isso permitiria cálculos ainda mais precisos sobre colisão entre corpos, eliminando, por exemplo, os indesejáveis problemas de colisão entre modelos, onde é possível ver, de forma grotesca, pixels atravessando uns aos outros. Imagine um sistema que consiga manipular por meio da física uma quantidade incontável de fios de cabelo, cada um interagindo com o outro, de forma ultra realista, tudo isso graças às possibilidades presentes nesta nova linguagem de desenvolvimento.

    Ok, já vimos isso antes, como é o caso do engine PhysX, incorporado pela nVidia em suas placas de vídeo. O fato é que, com toda esta possibilidade de customização, os produtores não precisarão necessariamente ficar sujeitos às limitações de um sistema fechado, como por exemplo, os usuários da ATI, que precisavam apelar para a emulação via software do sistema, já que suas placas não possuíam suporte nativo à tecnologia. O resultado era que, nem sempre, a desempenho deste processo seguia como o esperado.



    E por falar em desempenho, quanto vai ''custar'' o uso destes novos shaders? A boa notícia é que toda esta tecnologia foi preparada de forma que o desempenho gráfico e o melhor uso dos recursos de seu sistema, incluindo CPU (*8) e GPU, ficassem intimamente atrelados ao talento e conhecimento das produtoras relacionado ao uso desta nova tecnologia. Neste caso, existe uma notícia boa e uma ruim. A ruim é que nem todo mundo vai conseguir extrair o máximo desta novidade, já que se trata de algo novo e não tão simples de se assimilar. A boa notícia é que as grandes produtoras certamente já estão colocando a mão na massa e preparando seus profissionais para o uso desta nova tecnologia, que promete revolucionar a maneira com que os jogos são feitos no PC.

    Quer mais um exemplo desta revolução? Que tal o uso de Ray-Tracing em tempo real? Para os leigos, o termo pouco significa, mas quem já teve algum tipo de contato com modelagem e rendering em 3D sabe a que nos referimos. O uso de Ray-Tracing permite que o render simule avançadas físicas relacionadas à luz, como índice de refração, transparência e outros efeitos relacionados à forma com que a luz incide e interage com os objetos. Até hoje, esta tecnologia sempre foi considerada ''cara'' em termos de processamento, limitando seu uso a motores gráficos mais avançados e de uso mais específico e sistemas de render em 3D, como aqueles presentes em softwares consagrados como 3DStudio ou Maya. A diferença é que isto está disponível para jogos, o que representa um grande passo neste sentido.

    Tesselation

    Por último, mas não menos importante, temos o suporte à técnica de Tesselation. Uma das grandes limitações no mundo dos jogos e sistemas de render em tempo real residia na quantidade efetiva de polígonos que poderiam ser mostrados na tela, sempre respeitando os limites presentes no motor gráfico e nas instruções e processamento da GPU. Reparem no uso do verbo ''residia''. Com o uso da técnica de Tesselation, os produtores podem agora fazer uso de modelos com uma contagem de polígonos absurdamente maior, sem que haja uma queda de desempenho significante no sistema.

    Mas o que faz o tal do Tesselation? Ele funciona da seguinte forma. Por meio de cálculos matemáticos, a ''malha'' presente no objeto é subdividida várias vezes. Uma face de quatro lados é cortada ao meio duas vezes, tornando-se quatro faces de quatro lados e isso é feito novamente e novamente, de maneira exponencial. O resultado é a presença de um número de polígonos infinitamente maior o que o usado tradicionalmente. E quais são os benefícios disso? O primeiro deles é a facilidade no desenvolvimento dos tais modelos.



    Hoje em dia, o fluxo de trabalho das produtoras reside em desenvolver modelos com uma quantidade baixa de polígonos, que será como a ''base'' para o jogo. Este modelo é enviado até outro software, onde sua complexidade aumenta de forma considerável, tal como sua quantidade de polígonos. Quanto mais polígonos um modelo possuir, mais uniformes e precisas serão suas ''imperfeições'', geralmente criadas em softwares como o MudBox ou ZBrush. O fato é que, no fim das contas, as imperfeições criadas no modelo de alta definição são exportadas na forma de mapas de normal, permitindo que técnicas como as de Paralax Mapping (*9) e Normal Mapping (*10) sejam utilizadas. Assim, um modelo com uma quantidade baixa de polígonos acaba tendo uma aparência ''próxima'' a do modelo de alta definição, por meio desta simulação.

    Próxima sim, mas nunca igual. Apesar da técnica ter dado muito certo e ter se mostrado ''leve'' na maior parte dos casos, algumas imperfeições causadas pela quantidade baixa de polígonos ainda são perfeitamente visíveis. Querem um exemplo? As ''quinas'' nos braços e ombros de um personagem, ou elementos esféricos que nunca são realmente esféricos, apresentando sempre aquela aparência poligonal, algo inerente à baixa resolução dos modelos. Com a técnica de Tesselation, o processo de criação de modelos muda de forma significante.

    Os produtores se preocupam menos com quantidade de polígonos e mais com a quantidade de detalhes presentes no modelo. E como sua resolução permanece alta, mesmo após o processo de exportação para o engine, técnicas como Normal Mapping acabaram ficando obsoletas. Não é mais necessário simular o relevo dos modelos, já que eles possuem polígonos suficientes para que isso possa ser representado em tempo real, de forma ''real''. No lugar disso, faz-se o uso de mapas de displace, que possuem informações em tons de preto e branco. Os tons brancos representam a elevação nos polígonos, enquanto os tons mais escuros cuidam do seu declínio em relação à superfície do modelo.

    O resultado não poderia ser melhor. Modelos realmente realistas e com um numero de imperfeições infinitamente menor, muitas vezes equiparando-se aos mesmos utilizados em seqüências de animação não interativas, as famosas CGs. Se a qualidade gráfica dos jogos hoje já se encontra em um patamar alto, imagina agora, que a preocupação sobre o processamento de modelos em alta resolução ficou para trás? Mas esta não é a única implicação positiva no processo de Tesselation.



    Ainda que a técnica permita o uso de modelos em alta definição, o uso de alguns ''macetes'' para o aumento da performance em tempo real ainda se fazem necessários. O mais conhecido é o chamado LOD, ou Level of Detail. Ele define que, se a câmera está em uma distância X do objeto, então ele apresentará uma quantidade de polígonos menor, estressando menos o processador gráfico. O problema é que, muitas das vezes é possível ver que os modelos ''melhoram'' do nada, simplesmente quando nos aproximamos deles. O pior é que muitas vezes estes problemas sequer podem ser relacionados à falta de talento dos produtores ou das capacidades do engine gráfico utilizado, já hoje este é um problema comum a todas as plataformas.

    A técnica de Tesselation permite que o número de polígonos aumente ou diminua de forma gradativa e totalmente programável, pelo próprio engine. O resultado é que temos uma transição entre baixa e alta resolução muito mais suave, impedindo que este tipo de problema como ''pop-ups'' ocorra. Até mesmo o processo de animação dos personagens se beneficia da quantidade maior de polígonos presentes nos modelos, já que a deformação da malha é feita de maneira mais precisa e realista, tomando menos tempo dos produtores e garantindo um resultado infinitamente superior ao apresentado nos modelos com número menor de polígonos. É claro, isso também depende muito do talento dos animadores envolvidos no projeto, mas isso já é outra história.

    Novidade disponível para (quase) todos

    Por fim, fica a prova de que a Microsoft realmente aprendeu com seus erros do passado. Recentemente a empresa disponibilizou uma atualização crítica para o Windows Vista que permite a seus usuários fazerem uso desta nova tecnologia. Menos mal, já que a necessidade de update quanto ao sistema operacional não é tão urgente como ocorreu com a passagem entre Windows XP e Windows Vista. Infelizmente, os usuários do Windows XP – que por sinal ainda são bastante numerosos – não terão acesso à novidade.

    Entretanto, vale lembrar que para que o seu processador possa ser utilizado em toda sua plenitude, o usuário precisa fazer uso de um sistema operacional com suporte à 64Bits, uma tendência que, felizmente, tem se tornado cada vez mais forte no mercado. Isso inclui o uso de múltiplos núcleos de um processador, sempre de forma mais eficiente, além de permitir a presença de mais de 4GB de Ram no sistema, uma ajuda e tanto para quem pretende tirar proveito máximo de seus jogos.

    O fato é que o DirectX 11 chegou para tirar o nome da tecnologia da lama, que acabou sendo subutilizada pelas produtoras com o DirectX 10 e sua aparente baixa performance. Agora é guardar a grana, comprar uma boa placa e se preparar para o que vem por aí. Certamente, a expectativa é grande e o resultado promete ser devastador.

    GLOSSÁRIO:

    Render / Renderização (*1) – Processo matemático que permite a exibição das imagens criadas pelo motor gráfico. Falamos que algo foi ''renderizado'' quando o mesmo foi exibido na tela.

    Multi-core / Quad-core (*2) – Definição dada a processadores que possuam mais de um núcleo de processamento, agregados em um diminuto espaço físico.

    API (*3) – Vem de Application Programming Interface. Trata-se de um conjunto de funções ou rotinas utilizadas pelos softwares de maneira padronizada. O uso de APIs permite que os programadores façam uso de rotinas já prontas, facilitando assim a fase de desenvolvimento de outros softwares.

    GPU (*4) – O mesmo que processador gráfico, isto é, o processador que pode ser encontrado em sua placa de vídeo.

    RAM (*5) – Mais comumente conhecido como ''memória''. Tanto o computador quanto a placa de vídeo possuem quantidades variadas de memória RAM, que permitem ao software guardar informações temporárias durante a fase de processamento.

    PhysX (*6) - Tecnologia de simulação de física da nVidia.

    CPU (*8) – O mesmo que processador, neste caso relacionado ao processador do próprio computador.

    Paralax Mapping (*9) e Normal Mapping (*10) – São técnicas que utilizam um tipo de textura especial, utilizada somente no nível de programação e antes do render. Estas técnicas permitem que uma superfície lisa apresente aparentes imperfeições, alterando de acordo com o ângulo visto pela câmera. Página 1 de 1

    FONTE com videos: http://finalboss.uol.com.br/fb4/ctu.asp?cid=61123


    @topic

    fico imagina os jogos q vem por ai.... tenho q atualizar meu pc.....

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  3. #2
    Membro Avatar de Baskiat
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    http://www.firingsquad.com/hardware/windows_7_gaming/


    edit: nao nao, realmente o win7 ganha na maioria, mas por bem pouca margem! nada q justifique um upgrade total, pelo menos por enquanto...

    mas o win7 se sai melhor q o xp qd usa SLI ou crossfire, com uma gpu fica pau a pau praticamente
    Última edição por Baskiat : 20-01-2010 às 11:39

  4. #3
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    sinceridade prefiro o PHYSIX + dx10 que ja ta em tdo que eh jogo do que o dx11 da ATI sem physix com um ou dois games que sairam até agora ,so conheço o DIRT 2

    alias até final do ano chega mais alguns mas em maio ou junho ja tao ai as PHYSIX +DX11 da nividia ai o negocio do dx11 vai fica bom,

    sem querer flamear ,mas a ati falou um monte do dx11 e sua fisica livre e até o momento a unica coisa concreta da parte dela foi esse DIRT 2 e ...soh

    a nvidia ta mostrando um P... poderio com o motor PHYSIX , BATMAN ,DARKVOID e various outros que joguei aqui que o diga ,

    só mais uma coisa quem ta jogando no windows xp + physix ta perdendo um monte de efeitos ,testei aqui e a diferença em alguns games é grande.
    Última edição por E_Harder : 24-01-2010 às 0:09

  5. #4
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    Sinceramente não sei porque tanto alarde em cima desse physix, não notei diferença nenhuma jogando algo usando isso, ta, faz papel voar (uau), adiciona uns efeitos aqui e ali, mas nada que não poderia ser feito com o processador, sinceramente prefiro muito mais directx 11 do que papel voando, quem viu os demos sabe porque, lógico que vo esperar mais jogos antes de comprar uma placa que suporte.

    EDIT: vídeo do demo (só tem graça em HD) YouTube- Unigine "Heaven" DX11 benchmark
    Última edição por Pigueroto : 24-01-2010 às 0:33

  6. #5
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    Citação Citando Pigueroto Ver mensagem
    Sinceramente não sei porque tanto alarde em cima desse physix, não notei diferença nenhuma jogando algo usando isso, ta, faz papel voar (uau), adiciona uns efeitos aqui e ali, mas nada que não poderia ser feito com o processador, sinceramente prefiro muito mais directx 11 do que papel voando, quem viu os demos sabe porque, lógico que vo esperar mais jogos antes de comprar uma placa que suporte.
    Como eu queria ter nascido daqui umas dezenas de anos. Hoje já temos fidelidade de audio, porém de video e ambientes artificais tá longe...

  7. #6
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    Citação Citando Pigueroto Ver mensagem
    Sinceramente não sei porque tanto alarde em cima desse physix, não notei diferença nenhuma jogando algo usando isso, ta, faz papel voar (uau), adiciona uns efeitos aqui e ali, mas nada que não poderia ser feito com o processador, sinceramente prefiro muito mais directx 11 do que papel voando, quem viu os demos sabe porque, lógico que vo esperar mais jogos antes de comprar uma placa que suporte.

    EDIT: vídeo do demo (só tem graça em HD) YouTube- Unigine "Heaven" DX11 benchmark
    E isso não é nada mais do que o que se pode fazer com qualquer placa de vídeo(talvez até com GF2 DX7?),só socar um monte de polígonos que vai ficar tão bom,se não melhor,que esse tesselation(claro,rodando a 1fps,assim como physix na cpu)

  8. #7
    Membro Avatar de andrepmrj
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    tenha os dois hora....

    com a chegada das placas novas da nvidia vai ter o super ultra mega fodao dx 11 e mais physx e mais 3d vision + infinit eye

    e todos serao felizez pra sempre.

  9. #8
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    Citação Citando andrepmrj Ver mensagem
    e todos serao felizez pra sempre.
    Quem dera o preço da felicidade fosse apenas o de plaquinhas para o PC...

    Pô acabei de comprar uma VGA ATI, quero que Physix morra!!

  10. #9
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    Citação Citando andrepmrj Ver mensagem
    tenha os dois hora....

    com a chegada das placas novas da nvidia vai ter o super ultra mega fodao dx 11 e mais physx e mais 3d vision + infinit eye

    e todos serao felizez pra sempre.

    o que seria infinit eye?

  11. #10
    Membro Avatar de andrepmrj
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    Citação Citando Prefeito Ver mensagem
    o que seria infinit eye?

    seria isso....

    voce liga tantos monitores na placa de video, o normal e 3.

    a placa vai somar a resoluçao de todos os monitores, e te mostrar como um so... basicamente e isso.

    ex. um lcd de 22 que tem a resoluçao de 1650x1050 entao....

    1650+1650+1650=4950

    ficaria um moniter 4950 x 1050 um treco ultra wide aheaheheheh

    isso nao e novidade....

    porem acha pc pra rodar com 3 monitores heim ahhehehe

  12. #11
    Membro Avatar de Prefeito
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    Citação Citando andrepmrj Ver mensagem
    seria isso....

    voce liga tantos monitores na placa de video, o normal e 3.

    a placa vai somar a resoluçao de todos os monitores, e te mostrar como um so... basicamente e isso.

    ex. um lcd de 22 que tem a resoluçao de 1650x1050 entao....

    1650+1650+1650=4950

    ficaria um moniter 4950 x 1050 um treco ultra wide aheaheheheh

    isso nao e novidade....

    porem acha pc pra rodar com 3 monitores heim ahhehehe
    porra, irado hein, imagina pegar varios monitores de 17~20 polegadas, arrancar a moldura e colar um no outro, ia ficar tenso. Mas tb ia precisar de um sistema carissimo pra rodar nessa resolucao..

  13. #12
    Membro Avatar de RooT_
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    Respeito demais opiniões, mas pra mim, nem PhysX nem DX11 me surpreendem. Isso é mais um jogo de marketing do que melhoria nos gráficos, pelo menos na minha opinião.

    Alguns pouquíssimos jogos chegam a dar alguma diferena perceptível com PhysX como o Batman, mas em compensação o desempenho da placa cai muito, não valendo a pena pra quem tem placa Nvidia midi-end pra baixo.

    E esse tal vídeo de demonstração do DX11, tá na cara que ele foi feito para "deformar" a imagem ao rodar em versões anteriores ao DX11. É a ferramenta de marketing usada para o DX11.

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