DirectX 12とは?DirectX 11との違いと対応GPU・ゲームでのメリットを解説

PCとモニターの間でGPU処理の流れを表現したDirectX 12の解説イメージ

DirectX 12とは、WindowsのゲームやアプリがGPUを使って映像を描画するためのAPI群に含まれる仕組みです。正確には、3D描画を担当するDirect3D 12を中心にしたDirectXの世代を指します。

DirectX 11と比べると、DirectX 12はアプリ側がGPUへの処理を細かく管理できる低レベルな設計です。CPUの処理を効率化できる可能性がある一方、対応GPU・ドライバー・ゲーム側の実装によって結果は変わります。この記事では、違いと対応状況を順番に整理します。

DirectX 12とは?Direct3D 12を中心としたグラフィックスAPI

DirectXは、ゲームなどのソフトウェアがWindowsの映像や音声のハードウェア機能を利用するためのコンポーネント群です。中でもDirect3Dは、3Dモデルや光、テクスチャを画面へ描くためのグラフィックスAPIを指します。

そのため、「DirectX 12」と「Direct3D 12」は厳密には同じ言葉ではありません。DirectXは複数の機能を含む総称で、Direct3D 12はその中の3D描画部分です。PCゲームの設定で「DirectX 12」を選ぶ場合は、ゲームがDirect3D 12を使う描画経路に切り替わる、と考えると理解しやすいでしょう。

Microsoftの資料では、Direct3D 12はPCの対応GPUが持つグラフィックスと計算機能を利用するためのAPIと説明されています。APIの数字が大きいほど、単純にすべてのゲームが高画質・高フレームレートになるわけではありません。APIの世代、GPUの機能レベル、ゲーム側の対応状況は分けて確認する必要があります。

DirectX 11との違いはアプリ側の制御範囲

DirectX 11と12の大きな違いは、GPUへ仕事を渡す方法と、アプリ側が管理する範囲です。Direct3D 12はハードウェアに近い低レベルAPIで、効率化の余地が広い代わりに、ゲームやエンジンの開発側が多くの処理を正しく実装しなければなりません。

比較項目 DirectX 11 DirectX 12
抽象化の高さ ランタイムが多くを処理しやすい アプリが細かく制御しやすい
GPUへの処理依頼 即時コンテキストを中心に送る コマンドリストを記録してキューへ送る
同期とメモリ ランタイムの支援が多い アプリ側の同期・リソース管理が重要
CPUの並列処理 遅延コンテキストなどの仕組みを使う 複数のコマンドリストを並行して記録しやすい
開発の難しさ 比較的扱いやすい 実装と検証の負担が大きい

Direct3D 12では、コマンドリストに描画命令をまとめ、コマンドキューを通じてGPUへ提出します。複数のコマンドリストを別スレッドで記録できるため、マルチコアCPUを活用しやすい点が特徴です。

一方で、CPUとGPUの同期、リソースの状態、メモリの寿命などをアプリ側で管理します。DirectX 12のほうが常に簡単、という意味ではありません。開発者がハードウェアに合わせて処理を組み立てられることが、性能を引き出しやすい理由です。

DirectX 12を使う主なメリット

CPU側の処理を効率化しやすい

Direct3D 12では、アプリが描画処理を事前にコマンドリストへ記録し、必要なタイミングでGPUへ提出します。Microsoftは、このモデルによってCPU効率を高め、マルチコア環境へ処理を分散できると説明しています。

特に、画面へ大量のオブジェクトを描くゲームや、CPU側の描画命令がボトルネックになっている場面では、DirectX 12の設計が有利に働く可能性があります。ただし、これはAPIを切り替えれば必ずフレームレートが上がるという意味ではありません。ゲームエンジンの実装やCPU・GPUの組み合わせが結果を左右します。

GPUの機能を使った描画表現を広げられる

DirectX 12を基盤に、レイトレーシングや可変レートシェーディングなど、GPUの機能を使った高度な描画技術が提供されています。対応ゲームでは、光の反射や影、画面内の場所に応じたシェーディング負荷の調整などに使われます。

ただし、こうした機能はGPUが対応しているだけでは使えません。ゲーム側が機能を実装し、設定で有効にできることも必要です。必要な機能名がゲームの動作環境に書かれている場合は、DirectX 12対応という一言だけで判断しないようにしましょう。

DirectX 12対応GPUの見方

DirectX 12対応GPUを調べるときは、GPUの製品名だけでなく機能レベルとドライバーを確認します。Microsoftのハードウェア機能レベル資料では、Direct3D 12ドライバーは機能レベル11_0以上とされています。

機能レベルは、GPUがどの機能セットを実装しているかを表す基準です。機能レベル11_0、12_0、12_1など数字が大きくなるほど使える機能範囲は広がりますが、機能レベルそのものがGPUの速さを示すわけではありません。同じ機能レベルでも、GPUの世代や性能、VRAM容量は異なります。

  • DirectXのバージョン:Windowsに搭載されているAPIの世代
  • 機能レベル:GPUが利用できる機能の範囲
  • ドライバー:GPUとWindows、ゲームをつなぐソフトウェア
  • ゲームの対応:ゲームがDirectX 12の描画経路や機能を実装しているか

この4つは別々の条件です。DirectX 12がWindowsに入っていても、古いGPUがすべてのDirectX 12機能を利用できるとは限りません。また、対応GPUでもドライバーが古い場合や、ゲームがDirectX 11にしか対応していない場合は、DirectX 12モードを選べません。

DirectX 12 Ultimateとは?

DirectX 12 Ultimateは、通常の「DirectX 12対応」と同じ意味ではありません。Microsoftが次世代のゲームグラフィックス向けにまとめた機能基準で、対応ハードウェアが特定の高度な機能を利用できることを示します。

機能 できることの概要
DirectX Raytracing 光の反射や影などを光線の計算で表現する
Variable Rate Shading 画面内の重要度に応じてシェーディングの密度を変える
Mesh Shaders GPUの並列処理を生かしてジオメトリ処理を柔軟に行う
Sampler Feedback 必要なテクスチャ情報を把握し、ストリーミングなどに活用する

DirectX 12 Ultimate対応の有無を確認するときは、GPUの仕様表で対応機能を確認し、ゲームの必要環境と照合します。Ultimate非対応のGPUでも通常のDirectX 12ゲームが動く場合はありますが、Ultimate向け機能による画質や処理の恩恵は受けられないことがあります。

ゲームでDirectX 12を使うと何が変わる?

ゲーム側にDirectX 11と12の切り替え設定がある場合、描画処理の経路が変わります。DirectX 12では、CPUが描画命令を準備する処理を効率化しやすく、CPUが制限要因になっているゲームではフレームレートや処理の安定性が改善する可能性があります。

ただし、GPUがすでに処理の上限に達しているゲームでは、APIをDirectX 12へ変更しても大きな差が出ないことがあります。DirectX 12対応ゲームでも、初回起動時のシェーダー処理やドライバーとの相性によって、動作が安定しないケースも考えられます。

設定を選べるときは、次の順番で判断すると安全です。

  1. ゲームの公式動作環境で、DirectX 12とGPUの対応条件を確認する
  2. DirectX 12モードで画面の乱れ、クラッシュ、カクつきがないか確認する
  3. 問題が出た場合は、ゲームの更新とGPUドライバーの更新を確認する
  4. 改善しなければ、DirectX 11モードと画質・安定性を比較する

DirectX 12は「新しいから必ず選ぶ」ものではなく、ゲームごとの実装とPCの構成に合わせて選ぶものです。安定して遊べることを優先し、設定を変更した前後で同じ場面の動作を比べると判断しやすくなります。

PCでDirectX 12の対応状況を確認する方法

1. dxdiagを起動する

Windowsの検索欄でdxdiagと入力し、DirectX診断ツールを起動します。Microsoft Supportの手順では、Systemタブの「DirectX Version」でインストールされているDirectXのバージョンを確認できます。

2. GPUと機能レベルを確認する

DisplayタブでGPU名、ドライバーの情報、機能レベルの表示を確認します。ゲームの公式ページに「Feature Level 12_0」などの条件がある場合は、表示された機能レベルが条件を満たすか照合してください。

DirectXのバージョンが12でも、GPUの機能レベルやゲーム側の対応が別に必要な点に注意しましょう。逆に、GPUがDirectX 12対応でも、ゲームがDirectX 12モードを提供していなければ選択できません。

3. Windowsとドライバーを更新する

Microsoft Supportでは、Windows 10・11のDirectXを最新の状態にするにはWindows Updateを使うよう案内しています。GPUドライバーも、GPUメーカーやPCメーカーが案内する正式な手順で更新し、更新後にゲームの動作を確認します。

「DirectXを個別にダウンロードすれば対応GPUになる」と考えるのは誤りです。ソフトウェアの更新だけで、GPUが持っていない機能レベルやハードウェア機能を追加することはできません。

まとめ

DirectX 12とは、WindowsのゲームなどがGPUを使って映像を描画するためのAPI群の世代で、3D描画の中心はDirect3D 12です。DirectX 11よりもアプリ側の制御範囲が広く、コマンドリストやマルチスレッド処理を使ってCPU側の効率化を図りやすい特徴があります。

一方で、対応GPUの機能レベル、ドライバー、ゲーム側の実装は別々に確認が必要です。対応GPUの目安は機能レベル11_0以上ですが、DirectX 12 Ultimateの機能やゲームの性能まで保証するものではありません。まずはdxdiagとゲームの公式動作環境を確認し、問題があればDirectX 11モードとの違いを比べて選びましょう。

詳しい仕様は、MicrosoftのDirect3D 12プログラミングガイド、対応機能はハードウェア機能レベルの一覧、PC側の確認手順はMicrosoft SupportのDirectX確認方法を参照してください。

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