Компания Microsoft выпустила обновление технологии DirectStorage 1.4, предназначенной для более эффективного использования возможностей современных NVMe-накопителей. Новая версия приносит ряд важных улучшений, включая обновлённый метод сжатия игровых данных и дополнительные инструменты для оптимизации передачи ресурсов. Всё это должно заметно сократить время загрузки игр и ускорить потоковую передачу контента.

---

Зачем нужна технология DirectStorage

Изначально DirectStorage была разработана как часть DirectX 12 и предназначена для оптимизации работы игр с быстрыми NVMe SSD.

До появления этой технологии процесс передачи игровых данных выглядел следующим образом:

1. данные считывались с накопителя;

2. затем обрабатывались центральным процессором;

3. после этого отправлялись в видеопамять графического процессора.

Такой подход создавал дополнительную нагрузку на CPU и мог вызывать задержки при загрузке уровней или подгрузке текстур.

DirectStorage изменил эту схему. Технология позволяет напрямую передавать данные с накопителя на видеокарту, минуя центральный процессор. Благодаря этому уменьшается задержка при загрузке и повышается общая производительность системы в играх.

---

Новый алгоритм сжатия Zstandard

В версии DirectStorage 1.4 появился новый метод сжатия игровых ресурсов — Zstandard (Zstd).

Этот алгоритм обеспечивает более эффективное сжатие данных и ускоряет процесс их распаковки. В результате игровые ресурсы могут передаваться и загружаться быстрее, что особенно важно для проектов с открытыми мирами и большим количеством текстур.

---

Библиотека подготовки ресурсов GACL

Одним из ключевых нововведений стала библиотека Game Asset Conditioning Library (GACL). Она отвечает за предварительную подготовку игровых ресурсов перед их сжатием.

В отличие от стандартного подхода, где текстуры просто сжимаются, GACL сначала оптимизирует их структуру. Такой метод позволяет уменьшить размер файлов примерно до 50 %, не ухудшая визуальное качество.

Для достижения этого используются несколько технологий.

Перестановка данных (Shuffling)

Алгоритм перестраивает структуру текстурных файлов, группируя повторяющиеся элементы. Это повышает эффективность последующего сжатия.

Снижение энтропии на уровне блоков (BLER)

Метод Block-Level Entropy Reduction анализирует текстуру по блокам и уменьшает сложность данных, сохраняя визуально важные детали.

Снижение энтропии по компонентам (CLER)

Технология Component-Level Entropy Reduction работает на уровне цветовых каналов и корректирует данные таким образом, чтобы изменения оставались незаметными для игрока.

Для анализа и оптимизации текстур используется машинное обучение, что позволяет сохранять высокое визуальное качество даже при значительном уменьшении объёма данных.

---

Разработчикам не придётся менять код

Одним из важных преимуществ обновления является то, что игровым разработчикам не нужно вносить дополнительные изменения в свои проекты.

DirectStorage автоматически отменяет все преобразования, которые были применены во время подготовки ресурсов, на этапе их распаковки. В итоге игровой движок получает уже готовые текстуры, а нагрузка на систему не увеличивается.

---

Текущая поддержка форматов

На данный момент публичная предварительная версия DirectStorage 1.4 поддерживает следующие форматы текстур:

• BC1

• BC3

• BC4

• BC5

В будущих обновлениях Microsoft планирует добавить поддержку BC7, а также дополнительные улучшения производительности.

---

Что это означает для игроков

Развитие DirectStorage постепенно приближает ПК-игры к уровню производительности современных игровых консолей.

В долгосрочной перспективе технология может обеспечить:

• более быстрые загрузки уровней;

• мгновенную подгрузку текстур в открытых мирах;

• снижение нагрузки на процессор;

• более плавный игровой процесс.

Однако ощутить все преимущества DirectStorage смогут только те проекты, которые специально оптимизированы под эту технологию и используют быстрые NVMe-накопители.