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微型计算机Series X与PS5你挺谁？，次世代主机的新碰撞，Xbox( 三 )


除了性能之外 ， XboxX最大的变革在于提供了对硬件加速的DirectX12UltimateAPI的支持 ， 包括DXR1.1、MeshShader、SamplerFeedback、VariableRateShading 。 其中最值得一提的是DXR1.1也就是DirectXRaytracing—DirectX光线追踪技术1.1 。 这项全新的技术在PC上已经使用了一段时间 ， 在游戏主机上还是首次应用 。 通过光线追踪技术 ， 开发人员能够带来接近现实的光照、阴影和材质效果 。 全新的DXR1.1版本带来了光线追踪管道对象中加入的额外着色器、支持GPU自行决定要处理的光线追踪数量以及新的内联式光线追踪等 。
相比老版本 ， 新的DXR1.1带来更高的计算效果 ， 因此颇受开发人员欢迎 。 XboxX团队展示了这项技术在游戏《我的世界》中的运行情况 ， 可以看到各种不同类型的材质有着完全不一样的光线效果 ， 比如熔岩散发了橙色的光芒并且拥有二次反射能力 ， 并随着其散开在矿车的轨道上反射出来 。 不仅如此 ， 在启用了光线追踪技术后 ， XboxX在表现半透明、透明物体时的效果更为卓越 。 比如光线穿过一排彩色立方体玻璃后能够在地面上投射出不同的彩色阴影 ， 在水面的反射和折射后能够显示水底的海藻等 。
微型计算机Series X与PS5你挺谁？，次世代主机的新碰撞，Xbox
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微型计算机Series X与PS5你挺谁？，次世代主机的新碰撞，Xbox
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▲开启光线追踪效果前后 ， 游戏《我的世界》画质对比 。
不光是《我的世界》 ， 《战争机器5》也在XboxX上进行了技术演示 ， 这款游戏采用了UE4引擎 ， 演示中使用了完整的、高于PC上最高等级的图形图像设置 ， 比如最高分辨率的纹理、最高分辨率的体积雾等 。 值得一提的是 ， XboxX允许的粒子设置比PC上还要高50% 。 实机演示中 ， XboxX在4K分辨率下带来了至少60fps的帧率 ， 这在之前的Xbox上仅为30fps ， 展现出XboxX更为强大的性能 。 在其他技术方面 ， 由于充裕的性能 ， XboxX拥有了更快的启动速度、更优秀的阴影质量 。 即使有这些全新技术加入 ， 但强悍的机能使得XboxX在实际运行中甚至可以达到100fps的帧率 ， 研发团队还在尝试达到120fps的可能性 。
微型计算机Series X与PS5你挺谁？，次世代主机的新碰撞，Xbox
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▲《战争机器5》XboxX和XboxOneX画质对比图
速度方面的优化
Xbox的另一个主要设计原则是速度 。 速度和性能在很多情况下是一体的 ， 高性能会带来高速度 。 但是在此之外 ， 速度也有很多地方值得进一步优化 。 比如人们对应用程序之间转换速度就非常关注 ， 大多数用户希望在不同的应用中切换是无缝的 。 游戏设计团队也希望玩家能够花更多的时间在游戏本身而不是等待上 。
在这一点上 ， SSD起到了至关重要的作用 。 XboxX在SSD上进行了加强 ， 提供了更为出色的I/O性能 ， 能够降低数据读取的等待时间 。 当然这只是一部分 ， 作为一台软硬件结合的游戏主机 ， XboxX在软件方面也带来了很多重大更新 。 比如被微软称为XboxVelocityArchitecture（直译为“Xbox速度架构”）的架构 ， 被用于加速XboxX中的各种计算功能、数据存取等 。 微软宣称这项技术可以允许开发人员实时访问高达100GB的游戏数据 ， 能够改变未来的游戏规则 。
具体来看 ， Xbox速度架构包含四大内容 ， 包括Xbox团队自定义的NVMeSSD、DirectStorage技术、硬件解压缩、采样器反馈流SFS 。 其中 ， DirectStorage是指一种全新的、专为游戏设计的IO架构 ， 其目的是为释放SSD的全部性能并且执行硬件解压缩 ， 具体的一些操作包括当游戏在前台运行、后台下载的时候 ， DirectStorage可以将所有的IO开销从多个CPU核心中移出至一个CPU核心的一小部分 ， 从而释放出大量的CPU响应速度和资源 。
硬件解压缩是首次在XboxX上引入的专门硬件组件 ， 它允许游戏在SSD上占用尽可能少的空间 ， 并且消除了通常运行解压缩操作时相关的CPU开销 。 一般来说 ， 解压缩操作需要占据3个以上的CPU核心 ， 目前新的DirectStorage中的硬件解压缩技术可以完全不需要占用CPU核心资源 ， 降低了CPU消耗 。


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