directx

百科解釋

　　DirectX是一種應(yīng)用程序接口（API），它可讓以windows為平臺(tái)的游戲或多媒體程序獲得更高的執(zhí)行效率，加強(qiáng)3d圖形和聲音效果，并提供設(shè)計(jì)人員一個(gè)共同的硬件驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，讓游戲開發(fā)者不必為每一品牌的硬件來寫不同的驅(qū)動(dòng)程序，也降低用戶安裝及設(shè)置硬件的復(fù)雜度。這樣說是不是有點(diǎn)不太明白，其實(shí)從字面意義上說，Direct就是直接的意思，而后邊的X則代表了很多的意思，從這一點(diǎn)上我們就可以看出DirectX的出現(xiàn)就是為了為眾多軟件提供直接服務(wù)的。
　　舉個(gè)例子吧，骨灰級(jí)玩家（玩游戲比較長的）以前在DOS下玩游戲時(shí)，可不像我們現(xiàn)在，安裝上就可以玩了，他們往往首先要先設(shè)置聲卡的品牌和型號(hào)，然后還要設(shè)置IRQ（中斷）、I/O（輸入于輸出）、DMA（存取模式），如果哪項(xiàng)設(shè)置的不對(duì)，那么游戲聲音就發(fā)不出來。這部分的設(shè)置不僅讓玩家傷透腦筋，而且對(duì)游戲開發(fā)者來說就更頭痛了，因?yàn)闉榱俗層螒蚰軌蛟诒姸嚯娔X中正確運(yùn)行，開發(fā)者必須在游戲制作之初,便需要把市面上所有聲卡硬件數(shù)據(jù)都收集過來，然后根據(jù)不同的 API（應(yīng)用編程接口）來寫不同的驅(qū)動(dòng)程序，這對(duì)于游戲制作公司來說，是很難完成的，所以說在當(dāng)時(shí)多媒體游戲很少。微軟正是看到了這個(gè)問題，為眾廠家推出了一個(gè)共同的應(yīng)用程序接口——DirectX，只要這個(gè)游戲是依照Directx來開發(fā)的，不管你是什么顯卡、聲卡、統(tǒng)統(tǒng)都能玩，而且還能發(fā)揮更佳的效果。當(dāng)然，前提是你的顯卡、聲卡的驅(qū)動(dòng)程序也必須支持DirectX才行。

組成

　　DirectX是由很多API組成的，按照性質(zhì)分類，可以分為四大部分，顯示部分、聲音部分、輸入部分和網(wǎng)絡(luò)部分。
　　顯示部分擔(dān)任圖形處理的關(guān)鍵，分為DirectDraw（DDraw）和Direct3D（D3D），前者主要負(fù)責(zé)2D圖像加速。它包括很多方面：我們播放mpg、DVD電影、看圖、玩小游戲等等都是用的DDraw，你可以把它理解成所有劃線的部分都是用的DDraw。后者則主要負(fù)責(zé)3D效果的顯示，比如CS中的場(chǎng)景和人物、FIFA中的人物等等，都是使用了DirectX的Direct3D。
　　聲音部分中最主要的API是DirectSound，除了播放聲音和處理混音之外，還加強(qiáng)了3d音效，并提供了錄音功能。我們前面所舉的聲卡兼容的例子，就是利用了DirectSound來解決的。
　　輸入部分DirectInput可以支持很多的游戲輸入設(shè)備，它能夠讓這些設(shè)備充分發(fā)揮最佳狀態(tài)和全部功能。除了鍵盤和鼠標(biāo)之外還可以連接手柄、搖桿、模擬器等。
　　網(wǎng)絡(luò)部分DirectPlay主要就是為了具有網(wǎng)絡(luò)功能游戲而開發(fā)的，提供了多種連接方式，TPC/IP，IPX，Modem，串口等等，讓玩家可以用各種連網(wǎng)方式來進(jìn)行對(duì)戰(zhàn)，此外也提供網(wǎng)絡(luò)對(duì)話功能及保密措施。

分類

DirectX 的歷史

　　DirectX 1.0
　　第一代的DirectX很不成功，推出時(shí)眾多的硬件均不支持，當(dāng)時(shí)基本都采用專業(yè)圖形API－OpenGL，缺乏硬件的支持成了其流行的最大障礙。
　　DirectX 1.0版本是第一個(gè)可以直接對(duì)硬件信息進(jìn)行讀取的程序。它提供了更為直接的讀取圖形硬件的性能（比如：顯示卡上的塊移動(dòng)功能）以及基本的聲音和輸入設(shè)備功能（函數(shù)），使開發(fā)的游戲能實(shí)現(xiàn)對(duì)二維（2D）圖像進(jìn)行加速。這時(shí)候的DirectX不包括現(xiàn)在所有的3D功能，還處于一個(gè)初級(jí)階段。
　　DirectX 2.0
　　DirectX 2.0在二維圖形方面做了些改進(jìn)，增加了一些動(dòng)態(tài)效果，采用了Direct 3D的技術(shù)。這樣DirectX 2.0與DirectX 1.0有了相當(dāng)大的不同。在DirectX 2.0中，采用了“平滑模擬和RGB模擬”兩種模擬方式對(duì)三維(3D)圖像進(jìn)行加速計(jì)算的。DirectX 2.0同時(shí)也采用了更加友好的用戶設(shè)置程序并更正了應(yīng)用程序接口的許多問題。從DirectX 2.0開始，整個(gè)DirectX的設(shè)計(jì)架構(gòu)雛形就已基本完成。
　　DirectX 3.0
　　DirectX 3.0的推出是在1997年最后一個(gè)版本的Windows95發(fā)布后不久，此時(shí)3D游戲開始深入人心，DirectX也逐漸得到軟硬件廠商的認(rèn)可。97年時(shí)應(yīng)用程序接口標(biāo)準(zhǔn)共有三個(gè)，分別是專業(yè)的OpenGL接口，微軟的DirectX D接口和3DFX公司的Glide接口。而那時(shí)的3DFX公司是最為強(qiáng)大的顯卡制造商，它的Glide接口自然也受到最廣泛的應(yīng)用，但隨著3DFX公司的沒落，Voodoo顯卡的衰敗，Glide接口才逐漸消失了。
　　DirectX 3.0是DirectX 2.0的簡單升級(jí)版，它對(duì)DirectX 2.0的改動(dòng)并不多。包括對(duì)DirectSound（針對(duì)3D聲音功能）和DirectPlay（針對(duì)游戲/網(wǎng)絡(luò)）的一些修改和升級(jí)。DirectX 3.0集成了較簡單的3D效果，還不是很成熟。
　　DirectX 5.0
　　微軟公司并沒有推出DirectX 4.0，而是直接推出了DirectX 5.0。此版本對(duì)Direct3D做出了很大的改動(dòng)，加入了霧化效果、Alpha混合等3D特效，使3D游戲中的空間感和真實(shí)感得以增強(qiáng)，還加入了S3的紋理壓縮技術(shù)。
　　同時(shí)，DirectX 5.0在其它各組件方面也有加強(qiáng)，在聲卡、游戲控制器方面均做了改進(jìn)，支持了更多的設(shè)備。因此，DirectX發(fā)展到DirectX 5.0才真正走向了成熟。此時(shí)的DirectX性能完全不遜色于其它3D API，而且大有后來居上之勢(shì)。
　　DirectX 6.0
　　DirectX 6.0推出時(shí)，其最大的競爭對(duì)手之一Glide，已逐步走向了沒落，而DirectX則得到了大多數(shù)廠商的認(rèn)可。DirectX 6.0中加入了雙線性過濾、三線性過濾等優(yōu)化3D圖像質(zhì)量的技術(shù)，游戲中的3D技術(shù)逐漸走入成熟階段。
　　DirectX 7.0
　　DirectX 7.0最大的特色就是支持T&L，中文名稱是“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和光源”。3D游戲中的任何一個(gè)物體都有一個(gè)坐標(biāo)，當(dāng)此物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的坐標(biāo)發(fā)生變化，這指的就是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；3D游戲中除了場(chǎng)景＋物體還需要燈光，沒有燈光就沒有3D物體的表現(xiàn)，無論是實(shí)時(shí)3D游戲還是3D影像渲染，加上燈光的3D渲染是最消耗資源的。雖然OpenGL中已有相關(guān)技術(shù)，但此前從未在民用級(jí)硬件中出現(xiàn)。
　　在T&L問世之前，位置轉(zhuǎn)換和燈光都需要CPU來計(jì)算，CPU速度越快，游戲表現(xiàn)越流暢。使用了T&L功能后，這兩種效果的計(jì)算用顯示卡的GPU來計(jì)算，這樣就可以把CPU從繁忙的勞動(dòng)中解脫出來。換句話說，擁有T&L顯示卡，使用DirectX 7.0，即使沒有高速的CPU，同樣能流暢的跑3D游戲。
　　DirectX 8.0
　　DirectX 8.0的推出引發(fā)了一場(chǎng)顯卡革命，它首次引入了“像素渲染”概念，同時(shí)具備像素渲染引擎(Pixel Shader)與頂點(diǎn)渲染引擎(Vertex Shader)，反映在特效上就是動(dòng)態(tài)光影效果。同硬件T&L僅僅實(shí)現(xiàn)的固定光影轉(zhuǎn)換相比，VS和PS單元的靈活性更大，它使GPU真正成為了可編程的處理器。這意味著程序員可通過它們實(shí)現(xiàn)3D場(chǎng)景構(gòu)建的難度大大降低。通過VS和PS的渲染，可以很容易的營造出真實(shí)的水面動(dòng)態(tài)波紋光影效果。此時(shí)DirectX的權(quán)威地位終于建成。
　　DirectX 9.0
　　2002年底，微軟發(fā)布DirectX9.0。DirectX 9中PS單元的渲染精度已達(dá)到浮點(diǎn)精度，傳統(tǒng)的硬件T&L單元也被取消。全新的VertexShader(頂點(diǎn)著色引擎)編程將比以前復(fù)雜得多，新的VertexShader標(biāo)準(zhǔn)增加了流程控制，更多的常量，每個(gè)程序的著色指令增加到了1024條。
　　PS 2.0具備完全可編程的架構(gòu)，能對(duì)紋理效果即時(shí)演算、動(dòng)態(tài)紋理貼圖，還不占用顯存，理論上對(duì)材質(zhì)貼圖的分辨率的精度提高無限多；另外PS1.4只能支持28個(gè)硬件指令，同時(shí)操作6個(gè)材質(zhì)，而PS2.0卻可以支持160個(gè)硬件指令，同時(shí)操作16個(gè)材質(zhì)數(shù)量，新的高精度浮點(diǎn)數(shù)據(jù)規(guī)格可以使用多重紋理貼圖，可操作的指令數(shù)可以任意長，電影級(jí)別的顯示效果輕而易舉的實(shí)現(xiàn)。
　　VS 2.0通過增加Vertex程序的靈活性，顯著的提高了老版本(DirectX8)的VS性能，新的控制指令，可以用通用的程序代替以前專用的單獨(dú)著色程序，效率提高許多倍；增加循環(huán)操作指令，減少工作時(shí)間，提高處理效率；擴(kuò)展著色指令個(gè)數(shù)，從128個(gè)提升到256個(gè)。
　　增加對(duì)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理功能，以前只能對(duì)整數(shù)進(jìn)行處理，這樣提高渲染精度，使最終處理的色彩格式達(dá)到電影級(jí)別。突破了以前限制PC圖形圖象質(zhì)量在數(shù)學(xué)上的精度障礙，它的每條渲染流水線都升級(jí)為128位浮點(diǎn)顏色，讓游戲程序設(shè)計(jì)師們更容易更輕松的創(chuàng)造出更漂亮的效果，讓程序員編程更容易。
　　DirectX 9.0c
　　與過去的DirectX 9.0b和Shader Model 2.0相比較，DirectX 9.0c最大的改進(jìn)，便是引入了對(duì)Shader Model 3.0(包括Pixel Shader 3.0 和Vertex Shader 3.0兩個(gè)著色語言規(guī)范)的全面支持。舉例來說，DirectX 9.0b的Shader Model 2.0所支持的Vertex Shader最大指令數(shù)僅為256個(gè)，Pixel Shader最大指令數(shù)更是只有96個(gè)。而在最新的Shader Model 3.0中，Vertex Shader和Pixel Shader的最大指令數(shù)都大幅上升至65535個(gè)，全新的動(dòng)態(tài)程序流控制、位移貼圖、多渲染目標(biāo)（MRT）、次表面散射 Subsurface scattering、柔和陰影 Soft shadows、環(huán)境和地面陰影 Environmental and ground shadows、全局照明（Global illumination）等新技術(shù)特性，使得GeForce 6、GeForce7系列以及Radeon X1000系列立刻為新一代游戲以及具備無比真實(shí)感、幻想般的復(fù)雜的數(shù)字世界和逼真的角色在影視品質(zhì)的環(huán)境中活動(dòng)提供強(qiáng)大動(dòng)力。
　　因此DirectX 9.0c和Shader Model 3.0標(biāo)準(zhǔn)的推出，可以說是DirectX發(fā)展歷程中的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在DirectX 9.0c中，Shader Model 3.0除了取消指令數(shù)限制和加入位移貼圖等新特性之外，更多的特性都是在解決游戲的執(zhí)行效率和品質(zhì)上下功夫，Shader Model 3.0誕生之后，人們對(duì)待游戲的態(tài)度也開始從過去單純地追求速度，轉(zhuǎn)變到游戲畫質(zhì)和運(yùn)行速度兩者兼顧。因此Shader Model 3.0對(duì)游戲產(chǎn)業(yè)的影響可謂深遠(yuǎn)。
　　Directx 10.0
　　已經(jīng)包含在Windows Vista操作系統(tǒng)中，目前無法單獨(dú)下載使用
　　新的DirectX使你獲得更好的圖像顯示質(zhì)量，使多人游戲具可伸縮性，以及包括更棒的音頻效果。它強(qiáng)化了針對(duì)DirectDraw和Direct3D的接口，簡化了應(yīng)用擴(kuò)展，提升性能；改善了圖形創(chuàng)作工具，更易于做出最佳的3-D角色和環(huán)境；點(diǎn)光源式光影和像素式光影使圖象更逼真；強(qiáng)化了DirectSound和DirectMusic，簡化了其應(yīng)用擴(kuò)展；DLS2音頻合成功能提高了樂器音頻的真實(shí)感； DirectInput的設(shè)備影射功能令對(duì)設(shè)備的支持更簡單；DirectPlay使多人游戲的性能和可擴(kuò)展性得到了提高； DirectPlay提供了IP聲音通訊；DirectShow的應(yīng)用編程接口提供了音頻/視頻的實(shí)時(shí)合成和即時(shí)編輯； DirectShow支持Windows媒體音頻和視頻(WMA和WMV)的讀寫； Microsoft TV技術(shù)可以支持?jǐn)?shù)字電視節(jié)目。當(dāng)然，最重要的是一些新游戲需要它。 DirectX Redist通常每兩個(gè)月更新一次，包含了DirectX Runtimes的所有更新，可以替代此前發(fā)布的舊版本，適合Windows XP、Server 2003、Vista等操作系統(tǒng)，不支持Windows 9x/2000。一般最新的3D游戲等應(yīng)用程序都需要新的DirectX接口，因此強(qiáng)烈推薦更新，
　　Vista DX10用戶也同樣需要。
　　顯卡所支持的DirectX版本已成為評(píng)價(jià)顯卡性能的標(biāo)準(zhǔn)，從顯卡支持什么版本的DirectX，用戶就可以分辨出顯卡的性能高低，從而選擇出適合于自己的顯卡產(chǎn)品。
　　現(xiàn)在不下載DirectX的最新版本后果很嚴(yán)重！可以點(diǎn)擊下面的鏈接可以連接到目前最新的DirectX下載頁（2008年6月更新）
　　http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?familyid=822640AB-0983-4C41-9C70-632F6F42C557&displaylang=zh-cn
　　[font size=4]DirectX 10.1[/font]
　　正如以前的DX版本一樣，DX10.1也是DX10的超集，因此它將支持DirectX 10的所有功能，同時(shí)它將支持更多的功能，提供更高的性能。
　　DX10.1的一個(gè)主要提高是改善的shader資源存取功能，在多樣本AA時(shí)，在讀取樣本時(shí)有更好的控制能力。除此之外，DX10.1還將可以創(chuàng)建定制的下行采樣濾波器。
　　DX10.1還將有更新的浮點(diǎn)混合功能，對(duì)于渲染目標(biāo)更有針對(duì)性，對(duì)于渲染目標(biāo)混合將有新的格式，渲染目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的各自混合。陰影功能一直是游戲的重要特效，Direct3D 10.1 的陰影濾波功能也將有所提高，從而可望進(jìn)一步提高畫質(zhì)。
　　在性能方面，DirectX 10.1將支持多核系統(tǒng)有更高的性能。而在渲染，反射和散射時(shí)，Direct3D 10.1將減少對(duì)API的調(diào)用次數(shù)，從而將獲得不錯(cuò)的性能提升。
　　其他方面，DX10.1的提高也不少，包括32bit浮點(diǎn)濾波，可以提高渲染精確度，改善HDR渲染的畫質(zhì)。完全的抗鋸齒應(yīng)用程序控制也將是DX10.1的亮點(diǎn)，應(yīng)用程序?qū)⒖梢钥刂贫嘀夭蓸雍统?jí)采樣的使用，并選擇在特定場(chǎng)景出現(xiàn)的采樣模板。DX10.1將至少需要單像素四采樣。
　　DX10.1還將引入更新的驅(qū)動(dòng)模型，WDDM 2.1。與DX10的WDDM2.0相比，2.1有一些顯著的提高。
　　首先是更多的內(nèi)容轉(zhuǎn)換功能，WDDM2.0支持處理一個(gè)命令或三角形后進(jìn)行內(nèi)容轉(zhuǎn)換，而WDDM2.1則可以讓內(nèi)容轉(zhuǎn)換即時(shí)進(jìn)行。由于GPU同時(shí)要并行處理多個(gè)線程，因此內(nèi)容轉(zhuǎn)換的即時(shí)性不僅可以保證轉(zhuǎn)換質(zhì)量，還可以提升GPU效率，減少等待時(shí)間。另外，由于WDDM 2.1支持基于過程的虛擬內(nèi)存分配，處理GPU和驅(qū)動(dòng)頁面錯(cuò)誤的方式也更為成熟。
　　微軟預(yù)計(jì)將在兩周之內(nèi)(2008年7月中旬)宣布新一代API：DirectX 11。消息來源指出，微軟將在7月22日舉辦的Gamefest 2008上宣布新一代API，此前我們得到有關(guān)DirectX 11的最新消息是NVIDIA將在八月末的“NVISION 08”會(huì)議上講解DirectX 11。
　　由微軟舉辦的Gamefest 2008大會(huì)將于7月22-23日在西雅圖召開，Gamefest 2008大會(huì)是微軟每年一度的游戲技術(shù)探討盛會(huì)，所以有關(guān)下一代游戲技術(shù)接口API的消息自然也是少不了的話題。
　　DirectX 11引入最大新技術(shù)特征無疑是Tessellation/Displacement，我們還聽說了多線程渲染、Compute Shaders也將是DirectX 11中重要環(huán)節(jié)，另外據(jù)說DirectX 11還將引入Shader Model 5.0，具體細(xì)節(jié)信息目前基本上還是一無所知，Ray Tracing(光線跟蹤)與Rasterization(光柵化)技術(shù)的支持也還沒有提及。
　　至于DirectX 11何時(shí)正式推出，微軟一直沒有給出確切的消息，此前的傳言聲稱會(huì)在今年底明年初完成，可能會(huì)隨著Windows Vista SP2或Windows 7一同登場(chǎng)，而在DX11之前，DX10.1將成為最后一次小幅更新。

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