Microsoft over de toekomst van XNA en DirectX - Update

Naar aanleiding van de tiende verjaardag van DirectX heeft Microsoft op de Game Developers Conference enkele interessante feiten over de toekomst van deze visuele API en het overkoepelende XNA verkondigd. Een eerste onderdeel dat vernoemd werd is de 'Common Game Controller'. Deze omschrijving verwijst echter meer naar een interface en layout-specificatie dan naar een stuk hardware. Deze controller is gebaseerd op de game pad die onderdeel uitmaakt van de Xbox 2 en kan met een USB-verbinding ook aangesloten worden op de pc. Het keyboard en de muis zullen volgens Microsoft echter niet verdwijnen. Daarvoor zijn ze te geschikt voor bepaalde types games, waaronder Real Time Strategy-spellen. Met behulp van de Common Game Controller zullen console gamers gemakkelijker over kunnen stappen naar de pc. Ook het tweede onderwerp dat besproken werd, handelt over een onderdeel van de Xbox dat naar het pc-platform gebracht zal worden.

De Performance Investigator for Xbox (PIX) is een tool waarmee ontwikkelaars de code voor het opbouwen van de graphics onder de loep kunnen nemen om deze te optimaliseren. Als onderdeel van het XNA-ontwikkelplatform werd ook een PIX-versie voor Windows gecreëerd. Deze is nog volop in ontwikkeling, maar biedt ondertussen wel al de mogelijkheid code te onderzoeken en te debuggen tot op het niveau van de tijd die besteed wordt aan specifieke DirectX-API's. Bovendien kunnen ontwikkelaars een reeks DirectX-calls opnemen in een soort van macro, om deze vervolgens op verschillende systemen af te spelen en na te gaan wat de invloed van de systeemconfiguratie op de prestaties is. Tot zover de overige XNA-onderdelen. David Blythe en Michael Doherty, respectievelijk verantwoordelijk voor de Windows Graphics and Gaming Group en de Xbox Advanced Technology Group, hadden het namelijk ook over de toekomst van DirectX zelf.

Ze focusten daarbij echter niet op details als de shader models en dergelijke technische zaken, maar bespraken enkele fundamentele problemen waar spelontwikkelaars tegenwoordig mee te maken krijgen en de rol van DirectX in de oplossingen voor die problemen. DirectX is namelijk begonnen als een API voor game-programmeurs, maar evolueert steeds meer buiten die grenzen. In de toekomst zal de naam dan ook gewijzigd worden naar de Windows Graphics Foundation en de basis vormen van Longhorn's grafische Avalon-interface. Het belangrijkste probleem voor ontwikkelaars situeert zich rond de beschikbare bandbreedte. Hoewel moderne videokaarten geheugenbandbreedte aanbieden tot 36GB per seconde, kan een scene die gerenderd wordt met 64 bits per pixel met High Dynamic Range lighting, Z-test en alpha blending gemakkelijk 144GB per seconde vereisen.

Ook de cpu-kracht is tegenwoordig verbluffend hoog, maar is iets waar ontwikkelaars meer van zouden kunnen gebruiken. Enkele mogelijke oplossingen volgens Blythe zijn displacement mapping en geavanceerde shading. Ook hardwarematig 'tessellating', een technologie waarbij een object met relatief weinig hoekpunten doorgestuurd wordt en de extra geometrie on the fly gecreëerd wordt, kan bandbreedtebesparend werken. Een hardwarematige oplossing lijkt dan ook voor de hand liggend en gpu-bouwers zouden in staat zijn een snelle en gestandaardiseerde 'tesselation engine' te bouwen. Een programmeerbare oplossing lijkt dan weer wenselijk omdat niet iedereen dezelfde eisen stelt, maar dan kijkt men tegen het probleem van de verschillende implementaties aan. Een deeloplossing voor het afhandelen van tesselation is displacement mapping. Daarbij wordt een bitmap-afbeelding gebruikt met verschillende grijswaarden, die de mate van 'tesselation' weergeven.

Displacement Mapping

Daarmee kunnen op eenvoudige wijze details toegevoegd worden, wat zich het beste uit in het niet langer verschijnen van 'hoekige hoofden' op, voor de rest, realistische karakters. Advanced shading is dan weer een technologie waarbij men niet langer uitgaat van het produceren van meer pixels, maar van het uitvoeren van meer bewerkingen op één pixel. Dit omvat ook de 'procedural shaders', door de software zelf gegenereerde textures of oppervlaktes. Het doorsturen van een aantal berekeningen voor het berekenen van de textures is namelijk efficiënter voor de bandbreedte dan het doorsturen van één grote afbeelding. Deze technologie wordt overigens al geruime tijd gebruikt door filmproducenten. Tot slot wordt nog even geïnsinueerd dat Microsoft misschien wel het enige bedrijf is dat groot genoeg is om de verschillende vendors, zowel fabrikanten van videokaarten als ontwikkelaars van spellen, samen te brengen. Het bedrijf is dus duidelijk van plan het DirectX-succes verder te zetten.

Update: De collega's van XboxArena hebben menuscreenshots on line gezet van de Xbox 2 Guide interface, die getoond werden tijdens de presentatie door Microsofts J. Allard tijdens het Game Developer Conference.