دايركت إنها مألوفة جدًا لأي شخص يلعب على الكمبيوتر. كانت هذه المجموعة من واجهات برمجة تطبيقات مايكروسوفت هي المعيار في نظام ويندوز منذ أيام DOS وويندوز 95. أصبح DirectX 12 الآن الأساس الحديث للألعاب على نظامي التشغيل Windows 10 وWindows 11ولا يتوقف الحديث لأن التطورات الجديدة المفترضة تجري مناقشتها بالفعل، بدرجات متفاوتة من الإثبات، فيما يتعلق بـ DirectX 13 المستقبلي.
بصرف النظر عن الاسم، فإن ما يهم حقًا هو فهم ما يفعله كل إصدار وكيف يؤثر ذلك على تجربتك. يتساءل الكثير من الأشخاص عما إذا كان من الأفضل استخدام DirectX 11 أو DirectX 12 للحصول على أقصى استفادة من الأداءخاصة إذا كان لديك جهاز كمبيوتر متواضع أو قديم وما إلى ذلك ألعاب كمبيوتر خفيفة قد تعمل بشكل أفضل، وسنرى إن كان هناك تقدم حقيقي مع إصدار جديد افتراضي. جمعنا هنا الأساسيات: الاختلافات الحقيقية، والتحسينات التقنية، وتوافق ويندوز، وأمثلة عملية في الألعاب.
ما هو DirectX وكيفية التحقق من الإصدار الخاص بك
DirectX هو، باختصار، مجموعة من واجهات برمجة التطبيقات (APIs) تتيح هذه الواجهة للألعاب وتطبيقات الوسائط المتعددة التواصل مع النظام، ووحدة المعالجة المركزية (CPU)، ووحدة معالجة الرسومات (GPU)، وبرامج التشغيل. إنها "اللغة المشتركة" بين اللعبة والجهاز، وبدونها، ستكون تجربة ويندوز مختلفة تمامًا.
تتواجد عدة مكونات ضمن مظلة DirectX: Direct3D (رسومات ثلاثية الأبعاد)، Direct2D، DirectWrite، DirectML، DirectXMath وغير ذلك الكثير. يتيح التنسيق بين واجهات برمجة التطبيقات هذه لوحدة معالجة الرسومات رسم مضلعات، وجعل النص يبدو واضحًا، وتسريع بعض أحمال عمل الذكاء الاصطناعي على بطاقة الرسومات.
الإصدار الحالي اليوم هو DirectX 12 لنظامي التشغيل Windows 10 و نوافذ 11كانت هناك إصدارات أخرى من قبل (مثل DirectX 11 لأنظمة Vista و7 و8/8.1)، بالإضافة إلى إصدارات ومراجعات أحدث داخل DX12، بما في ذلك DirectX 12 Ultimate مع دعم تتبع الأشعة عبر DXR.
إذا كنت تريد التحقق من الإصدار المثبت على جهاز الكمبيوتر الخاص بك، يقدم النظام أداة بسيطة. إنه مفيد بشكل خاص لتحديد ما إذا كنت بحاجة إلى الترقية أو فهم سبب تقديم اللعبة لوضع معين أو آخر.:
- افتح قائمة ابدأ واكتب "dxdiag".
- انقر فوق أداة تشخيص DirectX وقم بقبول الأذونات.
- في علامة التبويب "النظام"، سترى حقل "إصدار DirectX".
يظهر عادة في المعدات الحالية دايركت 12ومع ذلك، إذا كنت تستخدم جهاز كمبيوتر قديمًا أو إصدارًا أقدم من Windows، فقد يظهر DirectX 11. ستساعدك هذه المعلومات على فهم إعدادات اللعبة لديك وأي قيود محتملة على الأجهزة.
DirectX 11 مقابل DirectX 12: الاختلافات التقنية والتصميمية
الفرق الرئيسي لا يكمن فقط في "الأرقام". DirectX 11 عبارة عن واجهة برمجة تطبيقات عالية المستوى وأكثر ملاءمة وتجريدًا للمطورينفي حين DirectX 12 هو برنامج منخفض المستوىإنه يمنح تحكمًا جيدًا في وحدة معالجة الرسومات ويقلل من التكلفة العامة، ولكنه يتطلب المزيد من العمل والمعرفة.
تاريخيًا، كانت العديد من الألعاب تعتمد على DirectX 11 لقد استخدموا ما بين اثنين إلى أربعة أنوية وحدة المعالجة المركزيةكان أحد هذه الخيوط مُخصصًا لإرسال الأوامر إلى وحدة معالجة الرسومات، بينما كانت الخيوط الأخرى تُعنى بالجسيمات، أو الفيزياء، أو الذكاء الاصطناعي، أو الشبكات. وهذا ما جعل العديد من المعالجات الحديثة غير مُستغلة بالشكل الكافي.
مع DirectX 12، يتغير النهج: يتم توزيع الحمل بشكل أفضل بين خيوط متعددة، ويمكن لكل نواة "التحدث" إلى وحدة معالجة الرسومات بالتوازي.لقد خفف هذا من اختناقات وحدة المعالجة المركزية وزاد من "استدعاءات الرسم"، وهي الطلبات التي يرسلها وحدة المعالجة المركزية إلى وحدة معالجة الرسومات لعرض الكائنات والحالات على الشاشة.
يتضمن DX12 أيضًا تقنيات مثل الحوسبة غير المتزامنة (قادر على تشغيل أحمال عمل متعددة بالتوازي على وحدة معالجة الرسوميات) و كائنات حالة خط الأنابيب (PSOs)تُغلِّف هذه العناصر حالة الرسومات لتجنب عمليات إعادة الحساب المستمرة. ووفقًا لمايكروسوفت، يُمكن لهذا النهج تقليل الحمل الزائد على وحدة المعالجة المركزية بنسبة تصل إلى 50% وتحسين أداء وحدة معالجة الرسومات بنسبة تصل إلى 20%، حسب الحالة.
أداء الألعاب في العالم الحقيقي: عندما تحقق كل لعبة أفضل أداء
النظرية جيدة، لكن الأهم هو النتيجة في المباريات الفعلية. أولاً: لا يضمن DirectX 12 "مزيدًا من معدل الإطارات في الثانية" في جميع العناوينيعتمد ذلك على المحرك وجودة التنفيذ وتوازن وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات في نظامك.
هناك مقارنات معروفة حيث في بعض القطع، DX11 يتفوق على DX12 بشكل طفيف على نفس الجهاز. على سبيل المثال، في لعبة Hitman ببطاقة GTX 980، لوحظ انخفاض طفيف في الأداء عند تفعيل DX12، بينما كان الأداء أفضل في بطاقات AMD في تلك المشاهد. هذا يشير إلى اختلافات في التحسين بين الشركات المصنعة والألعاب.
عناوين أخرى مثل Fortnite إنها تسمح لك بالتبديل بين DX11 و DX12 من الإعداداتهذه أخبار رائعة لأنك تستطيع اختبار ذلك بنفسك على جهاز الكمبيوتر الخاص بك لمعرفة ما إذا كان استخدام DX12 يستحق العناء (خاصةً إذا كان وحدة المعالجة المركزية تعاني من الاختناق) أو على العكس من ذلك، إذا كان وضع DX11 يمنحك استقرارًا أفضل أو معدل إطارات أكثر سلاسة في حالتك.
في عصر المعايير الاصطناعية التي تركز على مكالمات التعادل، لوحظ زيادات قوية جدًا في الأحمال متعددة الخيوط مع DX12 مقارنةً بـ DX11، خاصةً مع وحدات معالجة الرسومات القوية. في تلك الاختبارات، حققت بطاقات مثل R9 285 وR9 290X أداءً ملحوظًا؛ في المقابل، لم تتحسن بطاقة GTX 750 Ti إلا بشكل طفيف. كما ذُكر أن سلسلة بطاقات NVIDIA 400 و500 لم تكن مدعومة بتقنية DX12 وفقًا لسياق الاختبار آنذاك.
كان المكسب أكثر وضوحًا عند التحرك من وحدة المعالجة المركزية من 2 نواة إلى 4 نواةوليس من 4 إلى 6 أنوية مع تقنية Hyper-Threading، مما يؤكد أن DX12 يُساعد على تخفيف ضغط المعالج. إذا كانت لعبتك وأجهزتك متوافقة مع DX12، فقد تُحقق مكاسب في الأداء، والأهم من ذلك، استقرارًا في المشاهد المُتطلبة؛ إذا لم يكن التنفيذ مُحسَّنًا، فقد يحدث العكس.
DirectX 12 Ultimate: تتبع الأشعة والتحسينات الحديثة الأخرى
داخل نظام DX12 البيئي، هناك تطور كبير مع برنامج DirectX 12 Ultimate، والذي يقدم بطريقة موحدة تتبع أشعة DirectX (DXR) لتتبع الأشعة في الوقت الفعلي، بشرط أن تحتوي وحدة معالجة الرسومات على مسرعات مخصصة (RTX في NVIDIA، وRDNA 2/3 في AMD، وArc في Intel، وما إلى ذلك).
كما يقدم DX12 تحسينات مثل طوابير الأوامر وقوائم الأوامر حالات خط أنابيب أكثر قوة ومُجمَّعة (PSO)، وإدارة حالة على مستوى الرسم تسمح للمطورين بتجميع العمل وترتيبه للحصول على استخدام أفضل لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات.
بالإضافة إلى العرض النقي، والحوسبة غير المتزامنة، والميزات المتقدمة مثل تظليلات الشبكة تتيح تقنيات التصفية الحديثة مشاهد أكثر ثراءً بتكلفة أقل، شريطة أن يدعمها المحرك ووحدة معالجة الرسومات. والنتيجة العملية، عند تطبيقها بشكل جيد، هي استقرار وكفاءة أكبر في الإطارات الأكثر تعقيدًا.
وبطبيعة الحال، يجدر بنا أن نتذكر أن يضع DX12 المزيد من المسؤولية على الاستوديوإذا لم يستغل المحرك هذه القدرات بشكل كامل، أو إذا تم إعطاء الأولوية للتوافق على الأداء، فلن تتحقق الإمكانات، وفي بعض الأجهزة، قد يظل DX11 هو النهج المحافظ.
DirectX 13: ما يقال وما لم يتم توقيعه بعد
اليوم تتعايش رسالتان: من ناحية، تؤكد وسائل الإعلام والمرشدون على أن لا يوجد إعلان رسمي "مغلق" حول DirectX 13. من ناحية أخرى، تنتشر تقارير وعروض تقديمية تشير إلى تقنيات على منصة الإطلاق. من الأفضل التعامل معها بحذر، ولكن من المفيد الاطلاع على ما يُطرح.
تسجيل تنفيذ التظليل 2.0
ومن بين الميزات الجديدة المفترضة، هناك تطور ملحوظ وهو إعادة ترتيب تنفيذ التظليل (SER) إلى SER 2.0. تضمن ذلك إعادة تنظيم تنفيذ التظليل، وخاصةً في DXR، لتحسين التوازي وتقليل زمن الوصول في مشاهد تتبع الأشعة المعقدة. وكان الهدف هو تحقيق أقصى استفادة من أنوية وحدة معالجة الرسومات.
العرض العصبي
دعم أصلي للمهام القائمة على الشبكات العصبية (التحسين، تحسين الملمس، أو الرسوم المتحركة المدعومة بالذكاء الاصطناعي) بالاستفادة من الوحدات العصبية الجديدة الموجودة في وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) الحديثة. إذا كنت مهتمًا بهذا، فراجع متطلبات تشغيل الذكاء الاصطناعي المحلي في Windows 11 وكيف تؤثر على الأداء.
تسليم التظليل المتقدم
نظام مصمم لتوزيع وحدات التظليل بكفاءة أكبر، وهو مفيد بشكل خاص على الأجهزة المحمولة ووحدات التحكم، إذ يقلل من أوقات التحميل وذروة التجميع. إلى جانب ذلك، تُستخدم تقنيات مثل خرائط التعتيم الدقيقة (OMMs)، مفيد لتسريع الأشكال الهندسية ذات الشفافية (النباتات والبلورات والدخان) دون الاعتماد كثيرًا على برامج تظليل AnyHit باهظة الثمن.
التوافق
فيما يتعلق بالتوافق، فإن المضمون هو أن سيكون Windows 11 هو الهدف الرئيسيسيتوفر الخيار الأمثل مع أحدث أجيال معالجات NVIDIA وAMD وIntel، مع وحدات معالجة رسومية ومحركات عصبية مدمجة، بالإضافة إلى تخزين سريع بتقنية DirectStorage 2.0. كما ذُكر دعمٌ أصليٌّ لأجهزة الجيل الجديد من أنظمة Xbox/PC.
كل هذا يبدو جيدًا جدًا، على الرغم من أنه من المهم التأكيد على أنه يعتمد التبني الحقيقي على محركات مثل Unreal أو Unity وكيف تُدمج الاستوديوهات هذه الميزات في مشاريعها. وكما هو الحال مع DX12، لن تكون هذه القفزة سحرية إذا لم تُستغلّها الأدوات والألعاب.
التوافق عبر أنظمة Windows ووحدات التحكم والأجهزة
بالنظر إلى الحاضر، يتوفر DirectX 12 على نظامي التشغيل Windows 10 وWindows 11كانت هناك خطط وتحديثات جلبت DX12 أو أجزاء منه إلى Windows 8.1، ولكن التركيز العملي اليوم هو على Windows 10، والأهم من ذلك، 11. تم استبعاد Windows 7 رسميًا من هذا التطور، مما دفع الهجرة إلى الأنظمة الحديثة.
فيما يتعلق بوحدات معالجة الرسوميات، هناك فكرة مهمة: يمكن تشغيل DX12 على الأجهزة المصممة أصلاً لـ DX11مع ذلك، تعتمد بعض الميزات (مثل تتبع الأشعة) بشكل كامل على دعم السيليكون. لذلك، ستجد أن "دعم DX12" لا يعني بالضرورة "وجود DXR أو تظليلات شبكية".
وقد كان هناك حديث أيضا عن محول متعدد لوحدة معالجة الرسومات يتيح DX12 العمل المشترك بين وحدة معالجة الرسومات المدمجة (iGPU) وبطاقة الرسومات المخصصة. ورغم أن استخدامه لم ينتشر على نطاق واسع بعد، إلا أنه يفتح الباب أمام موازنة الأحمال الذكية. وإذا طُبّق بشكل صحيح، فقد يفيد أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية متوسطة الحجم.
على لوحات المفاتيح ، Xbox One وXbox Series X|S وبيئة Xbox للكمبيوتر الشخصي يتشاركان في معظم التقنيات نفسها، مما يُسهّل على الاستوديوهات نقل تحسينات DirectX 12 إلى مختلف المنصات. إضافةً إلى ذلك، طُوّرت تحسينات محددة، مثل أدوات جديدة لذاكرة eSRAM خلال عصر Xbox One، مما خفّف من عناء المطورين. لمزيد من التفاصيل حول أداء التوافق مع الإصدارات السابقة، تابع القراءة. Xbox One يقدم نتائجه الأولى.
فيما يتعلق بسيناريوهات 4K وعالية الدقة، يضع DX12 الأساس لـ تقديم أكثر كفاءة وتقنيات حديثة تُخفّض تكلفة وحدات معالجة الرسومات الحديثة. ومع ذلك، يبقى لمحرك اللعبة وكيفية استخدامه لكل ميزة الكلمة الفصل دائمًا.
كيفية تحديد واجهة برمجة التطبيقات التي يجب استخدامها في ألعابك
إذا كانت اللعبة تتيح لك الاختيار بين DX11 وDX12، فإن الإجابة الأكثر صدقًا هي: اختبره على جهازك وقم بالقياسلا تُعطي جميع الألعاب أو وحدات المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات نفس الأداء. في بعض الأحيان، قد يختلف الخيار "الأفضل" حسب أجهزتك وتوقعاتك.
معيار عملي: إذا كانت وحدة المعالجة المركزية لديك تميل إلى العمل عند الحد الأقصى لها أثناء عمل وحدة معالجة الرسومات، يُمكن لـ DX12 تخفيف الاختناق من خلال توزيع عبء العمل بشكل أفضل وزيادة طلبات السحب. على العكس، إذا كانت اللعبة تعمل بسلاسة تامة في DX11 ولاحظت تقطعًا طفيفًا أو انخفاضًا في الإطارات عند التبديل إلى DX12، فقد يكون من الأفضل لك الاستمرار في استخدام DX11 لتلك اللعبة تحديدًا.
تذكر كل محرك هو عالم بحد ذاته. ومع مرور الوقت، عادةً ما تُحسّن التحديثات وتحديثات برامج التشغيل تطبيقات DX12. في الواقع، هناك حالات كان أداء وضع DX11 فيها أفضل بعض الشيء في البداية، وبعد أشهر، ضاهى أداء DX12 أو تجاوزه مع تحسينات الاستقرار.
في الآلات ذات المستوى المبتدئ، هناك مساحة لـ يستفيد DX12 من وحدات المعالجة المركزية ذات النوى الأكثربشرط أن تكون اللعبة مُحسّنة. إذا كانت وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي العائق الأكبر، فإن تغيير واجهة برمجة التطبيقات (API) وحدها لن يُنشئ إطارات من العدم.
ونصيحة مفيدة لأولئك الذين يسألون، "أي واحد تنصح به لجهاز الكمبيوتر القديم الخاص بي؟": ابدأ باستخدام DX12 إذا كان العنوان يشير إلى ذلك كخيار افتراضي.تحقق من معدل الإطارات والاستقرار، وإذا لم تكن مقتنعًا، فجرّب DX11. في العديد من الألعاب، يكون التغيير مجرد تبديل في القائمة، ولا يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لمقارنتها.
إذا نظرنا إلى الصورة الكبيرة، فقد نضج DirectX 12 بشكل كبير، ومع تقنيات مثل DXR وPSO والحوسبة غير المتزامنة والقدرة على استغلال وحدات المعالجة المركزية متعددة النواة بشكل أفضل، فهو يحدد المسار للحاضر.فيما يتعلق بـ DirectX 13، من الحكمة متابعة الإعلانات الرسمية عن كثب. في هذه الأثناء، خذوا "التسريبات" على حقيقتها: خارطة طريق محتملة تعتمد على الأجهزة والمحركات، والأهم من ذلك، مدى نجاح فرق التطوير في ترجمتها إلى معدلات إطارات مستقرة وسلسة.
