04.04.2012, 11:11

Michael Schmelzle & Friedrich Stiemer

Ratgeber Grafikkarten

DirectX 11.1 für alle

DirectX 11 ermöglicht hochkomplexe, aber dafür hübsch anzusehende Grafik-Effekte auf dem heimischen PC. Mit Windows 8 hat auch DirectX 11.1 seinen Stapellauf. ©Microsoft

DirectX beschleunigt nicht nur Spiele, auch die Musik- und Videobearbeitung profitiert von Microsofts neuer Programmier-Schnittstelle. Wir zeigen Ihnen, was sie von DirectX 11.1 erwarten können und wie Sie DirectX 11 auch unter älteren Betriebssystemen nutzen können.
DirectX münzt nicht nur die Rechenkraft einer Grafikkarte in PC-Spielen effizienter in 3D-Leistung um. Zudem ist es seit DirectX 11 auf Betriebssystemebene möglich, den Grafikprozessor für Berechnungen zu nutzen, die bisher der CPU vorbehalten waren. DirectX 11 hebt aber auch das häufig noch brachliegende Potential von Mehrkern-Prozessoren. Um von den Vorteilen von DirectX 11 zu profitieren, brauchen Sie weder Windows 7 noch eine DirectX-11-Grafikkarte: Per Update holen Sie sich DirectX 11 auch auf Ihren Vista-Rechner und viele DirectX-11-Funktionen lassen sich auch mit Grafikkarten nutzen, die nur DirectX 10 beherrschen. Auch DirectX 11.1 fordert neue Grafikkarten. Wir verraten Ihnen, was die neue Version für Sie bereit hält.

Update: DirectX 11.1 rückt nach

Mit dem nächsten Microsoft-Betriebssystem Windows 8 kommt auch eine aktualisierte Version der Schnittstelle DirectX in der Version 11.1. Alles ist bis dato noch nicht bekannt, aber einige Details haben wir schon recherchiert. Wir klären, ob DirectX 11.1 nicht nur ein Versions-, sondern auch ein Quantensprung in der 3D-Berechnung ist.
Der Chip-Hersteller AMD war der erste, der seine Grafikkarten der Radeon HD 7000-Reihe fit für die neue Grafik-Schnittstelle gemacht hat. Nvidia ist einige Monate später mit der Geforce GTX 680 nachgezogen. Doch besonders großen Wert auf die 11.1-Version scheint die Grafik-Industrie nicht zu legen.
Als bei der Präsentation zur Kepler-GPU nachgefragt wurde, ob die Geforce GTX 680 die neue Grafik-Schnittstelle unterstützt, antwortete der Nvidia-Manager Drew Henry: „Ja, tut sie, aber wen interessiert das?“ Also was bringt DirectX 11.1 letztendlich in der Praxis? Lohnt sich dafür die Investition in eine neue Grafikkarte? Denn wie schon die Vorgänger-Version setzt DirectX 11.1 eine kompatible Karte voraus, um die neuen Features nutzen zu können.
DirectX 11.1 – Die wichtigsten Neuerungen im Überblick
Um es schon einmal vorneweg zu nehmen: Neue Grafik-Effekte werden mit DirectX 11.1 wohl nicht auf dem Bildschirm zu sehen sein. Das hebt sich Microsoft vermutlich für das Update DirectX 12 auf. Einige Verbesserungen und Neuerungen hat der IT-Konzern dennoch parat.
Zum einen führt Microsoft mit der neuen Version eine einheitliche Schnittstelle für die 3D-Darstellung ein. Aktuell bietet AMD mit HD3D eine eigene 3D-Lösung, genau wie der Konkurrent Nvidia mit 3D Vision . Der Vorteil ist, dass Entwickler nun einfacher programmieren können, da nur noch eine Schnittstelle für die 3D-Darstellung existiert. Außerdem muss eine Grafikkarte nicht mehr den vollen DirectX-11.1-Umfang unterstützen, um Inhalte im stereoskopischen 3D darzustellen. Doch den Entwicklern wird es noch einfacher gemacht: Über das neu eingeführte "Shader Tracing" können sie in Echtzeit prüfen, ob der programmierte Code auch geplant schnell verarbeitet wird. Bisher mussten Programmierer auf Tools von Drittanbietern wie Nvidia oder AMD zurückgreifen.
Zusätzlich kehren auch wieder die sogenannten "Capability Bits" (Cap Bits) zurück, die schon aus DirectX 10 bekannt sind: Anwendungen erkennen mit Hilfe dieser Cap Bits die Funktionalität und die Features einer Grafikkarte. DirectX 11.1 kümmert sich dann um die Optimierung der Berechnungen, um die Grafikeinheit optimal auszureizen und gibt an, in welchem Umfang bestimmte Effekte und Berechnungen möglich sind.
Doch auch an der Video-Schnittstelle haben die Entwickler getüftelt. DirectX 11.1 soll einen umfassenderen und verbesserten Zugriff auf die Schnittstelle haben. Dadurch sollen die Pixel-Shader einen besseren Einfluss auf die Verarbeitung und Wiedergabe von Videos haben. Auch die Datenpuffer "Unordered Access Views" (UAVs) haben die Microsoft-Entwickler überarbeitet. Nun können alle Shader-Einheiten den Zwischenspeicher nutzen, was zur allgemeinen Leistungssteigerung führen soll.
Da DirectX 11.1 aber erst mit Windows 8 seinen Start hat, gibt es bis jetzt auch kein Programm oder Spiel, das die neue Grafik-Schnittstelle nutzen kann. Also bringt die Unterstützung der neuen DirectX-Version noch keine echten Vorteile mit sich. Die Mehrheit der Grafikkarten unterstützt DirectX 11.1 nicht, doch ein großer Nachteil ist das zur Zeit nicht.
Grundlagen DirectX 11: Grafikkarte mutiert zur CPU
Eine der wichtigsten neuen Funktionen von DirectX 11 sind die "Compute Shader", eine standardisierte Schnittstelle für Software-Entwickler, um die Grafikkarte auch für andere Aufgaben als für die Grafikberechnung zu nutzen (Grafik General Purpose Computation on Graphics Processing Unit, GPGPU). Beispielsweise lässt sich unter Windows 7 ein Video einfach per Drag & Drop auf ein am PC angeschlossenes Multimedia-Handy ziehen. Die Grafikkarte wandelt dann via Compute Shader automatisch das Video in ein für das Handy passendes Datei- und Komprimierungsformat um. Dritthersteller haben entsprechende Software für Vista angekündigt. Aber auch für wissenschaftliche Berechnungen eignen sich die Compute Shader sehr gut, etwa für Klimamodelle.
Die Compute Shader machen aber auch Spiele hübscher, realistischer - und sogar schlauer. So setzt beispielsweise der Titel "Stalker: Call of Pripyat" Compute Shader ein, um die künstliche Intelligenz der Computergegner zu berechnen und physikalische Effekte korrekt zu simulieren. Die Rallye-Raserei "Colin McRae: Dirt 2" vertraut den Compute Shadern die Berechnung von Bewegungs- und Tiefenunschärfe sowie wirklichkeitsnaher Schatten an.
GPGPU ist zwar schon mit Nvidia CUDA und ATI Stream möglich. Doch diesen proprietären Programmier-Schnittstellen ersetzt Microsoft mit den Compute Shadern nun durch einen - vom Grafikchiphersteller - unabhängigen Standard. Dabei lässt Microsoft Besitzer von DirectX-10-Grafikkarten nicht im Regen stehen, und integriert in DirectX 11 drei Versionen der Compute Shader: Die Version 4.0 (DirectX 10) und 4.1 (DirectX 10.1) mit eingeschränktem Funktionsumfang sowie die Vollversion 5.0 für DirectX-11-Karten.
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