全面透析微软DirectX9.docx

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全面透析微软DirectX9

全面透析微软DirectX9

[前言]

如果你要问我，这三年是什么在推动PC多媒体技术的飞速发展？

那我说——是DirectX！

火热的3D图形卡市场激烈的竞争是在追随着谁的脚步？

——也是DirectX！

2002年12月21号，微软终于发布了大家期待已久的DirectX9.0。

DirectX9.0是DirectX的最新版本。

以往每次DirectX版本的更新后，总要到等上大半年甚至一年多的时间才会有相应的游戏和硬件支持；但这次不同，众多大型的游戏开发商一早就放出消息，各款新版本的游戏都是基于DirectX9开发。

在显卡图形处理芯片方面，当DirectX9还在扑朔迷离的的开发阶段，拼足了劲的ATi在7月17号就率先发布了在硬件架构完全支持DirectX9的R300VPU。

这款深具革命性的视觉处理器不仅PC图形工业发展史上为ATi书下最辉煌的一页，也第一次确定了ATi在技术和性能上的领导地位。

紧随其后，11月19日，nVIDIA在FALLCOMDEX2002—LASVEGAS发布了支持DirectX9的新产品GeforceFX（NV30）。

DirectX是什么？

DirectX是一个用于多媒体应用程序和硬件增强的编程环境，它是微软为了将其Windows建设成适应各种多媒体的最好平台而开发设计的。

DirectX目前已经成为微软自身SDK的一部分，而Windows98/2000/XP内则集成了DirectX，表明它已成为操作系统的一部分。

DirectX是什么？

它是一个API（ApplicationProgrammingInterface）即“应用程序接口”，它是一座桥梁，连接硬件、程序员和软件用户的桥梁。

每个DirectX部件都是用户可调用的API的总和，通过它应用程序可以直接访问计算机的硬件。

这样，应用程序就可以利用硬件加速器（HardwareAccelerator）。

如果硬件加速器不能使用，DirectX还可以仿真加速器以提供强大的多媒体环境。

为了理解DirectX，我们可以把系统分为四层：

●硬件/网络层：

放置有多媒体设备，包括图形加速器、声卡、输入设备以及网络通信设备等；

　　●DirectX基础层：

为图像、声音和设备提供多媒体基本服务；

　　●DirectX媒体层：

为动画制作、音频和视频等提供API功能；

　　●组件层：

包括ActiveX控制和应用，它利用DirectX的API功能的优势为用户提供多媒体服务。

微软开发了DirectX标准平台，并且根据硬件制造厂商和游戏厂商合作共同更新升级DirectX的标准。

硬件制造商按照此标准研发制造更好的产品，游戏程序员根据这套标准开发游戏。

也就是说，无论硬件是否支持某特殊效果，只要DirectX标准中有，写游戏的程序员就可以把它写到游戏中，当这个游戏在硬件上运行，如果此硬件根据DirectX标准把这个效果做到了此硬件驱动程序中，驱动程序驾驭其硬件算出此效果，用户就可以欣赏到此效果。

这就是“硬件设备无关性”，是DirectX真正意义所在。

在DirectX出现之前，硬件制造厂商设计出一个全新的多媒体产品之后，必须要考虑到它可以搭配其它的硬件设备一起使用，所以在编写驱动程序的时候就要对市面上林林总总的各式硬件产品进行全面的汇总调查，然后再将这些硬件特性与自己的产品融合到一起，因此编写一个驱动程序非常的麻烦，而且没准在使用的时候还是会出现硬件不兼容的情况。

但是DirectX的出现就彻底改变了这一局面，因为它拥有一个HAL（HardwareAbstractionLayer，硬件提取）功能，简单的说就是可以直接让游戏、软件程序和硬件来进行数据传输，从而改变了硬件之间兼容性的问题。

在深入了解Directx9以前，重温DirectX的发展史，会有助于我们形象的了解Directx9的新特性。

[起源、发展]

DirectX的创意并非来自于BillGates，它最初是微软的工程师为了方便玩游戏而编制的程序，但BillGates却敏锐的捕捉到了DirectX的发展前景，并果断的投入了巨大的财力进行研发——这终将Windows造就成为有史以来最有生命力的游戏平台。

DirectX，与InternetExplorer同样被Microsoft捆绑到Windows系统中的部件，却有着与之迥然不同的命运，后者命运多桀，常常官司缠身，甚至差点被扫地出门，前者则一路过关斩将，先灭了风头正旺的Glide，后又将老牌的OpenGL甩到身后，大有一呼百应之势。

微软公司在他们发行的各个视窗操作系统里，几乎都附带DirectX程序，从Windows95开始，人们就开始接触DirectX2.0，WindowsNT4.0里面则是DirectX3.0a，到Windows98时代，Direct的版本则升级到了5.0，Windows98SecondEdition则附带了DirectX6.1a，Windows2000原配则是DirectX7.0，WindowsXP家庭版/专业版都将使用当前的DirectX8.1。

微软的DirectX随着全世界PC飘扬着的“Windows”旗帜逐渐统治了整个3D游戏世界。

据说DirectX还将推出MAC版本，以后Apple机中也可以看到绚丽的3D色彩。

DirectX与游戏始终是密不可分的，《红色警戒》在成为即时战略游戏的经典时，也把DirectX2.0带到了我们的身边。

2.0最大的改善是在DirectDraw。

负责2D绘图的DirectDraw发展到了DirectX3.0就已近极致，在跳过DirectX4以后，Directx的重心开始转向Direct3D。

在DirectX5.0发布不久第二代3D显示卡问世了，这一代3D显示卡借助DirectX6.0的技术争得不可开交。

这一代的显示卡主要有：

Nvidia的RivaTNT，并连（SLI）的VooDoo2，VooDoo3。

到了这个时代，市场格局已经很清晰，这是NVidia与3DFX的战争。

DirectX6的3D效果更多了，而且借助硬件的强大性能，可以渲染出高分辨率下的32位色的3D效果，这一点，采用PCI总线技术的VooDoo系列败下阵来，它只能支持800x600下的16位色渲染，尽管他的800x600x16的效果不比TNT的1024x768x32效果差，但终未被公信。

DirectX6开始把3Dfx送进了坟墓。

Nvidia则借机奠定了他显卡老大的基础。

DirectX7又一次把显卡市场进行重新整合，DirectX7最大的特色就是支持T&L，中文名称是“坐标转换和光源”。

此功能为显示卡GPU与CPU之争起着关键作用。

3D游戏中的任何一个物体都有一个坐标，当此物体运动时，它的坐标发生变化，这指的就是坐标转换；3D游戏中除了场景＋物体还需要灯光，没有灯光就没有3D物体的表现，无论是实时3D游戏还是3D影像渲染，加上灯光的3D渲染是最消耗资源的。

在T&L问世之前，位置转换和灯光都需要CPU来计算，CPU速度越快，游戏表现越流畅。

使用了T&L功能后，这两种效果的计算用显示卡的GPU（可以理解为显示CPU）来计算，这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来，让CPU做他该作的事情，比如逻辑运算、数据计算等等。

换句话说，拥有T&L显示卡，使用DirectX7，即使没有高速的CPU，同样能能流畅的跑3D游戏。

T&L成为当时人们关注的焦点。

第一个支持T&L功能的显示卡是Nvidia的Geforce256，它第一次把GPU的概念带入我们的PC。

2000年11月9日，微软发布的DirectX8.0对GPU运算进行了大刀阔斧的改革，特别是3D渲染流水线和以前的Direct3D和DirectDraw单元。

DirectXGraphics的一个最显著的变化是将DirectDraw（二维图形接口）和Direct3D（三维图形接口）合并为一个公用接口。

Direct3D和DirectDraw实际是两个DLL函数，Direct

Shader（像素着色引擎）则加入了过去的纹理处理流水线。

DirectX8.1可以说是DirectX8.0的最新升级版，它进一步升级了VertexShader与PixelShader的版本，PixelShader（像素着色引擎）由1.0升级到了1.4。

在现今大量的DirectX8游戏上市之前，3Dmark2001率先为我们展示了DirectX8带来的令人瞠目结舌的画面效果如水面动态波纹光影效果，也借机奠定它在D3D测试领域的权威。

DirectX8硬件则依然是由nVIDIA的Geforce3、4主宰，但ATi凭借着8500，开始成为唯一能与nVIDIA抗衡的力量。

[体验、应用]

DirectX无疑是一个非常有趣的API。

DirectX每一次升级都会有重大的内核结构改变，都给我们带来巨大的视觉冲击。

在DirectX的研发上，Microsoft毫不保守，比如曾经是DirectX7核心的T&L引擎到DirectX9干脆被抛弃了。

因此对于图形芯片开发商、游戏开发商以及我们玩家而言，DirectX9.0的确是一项“绝无仅有的优越图形技术”。

DirectX9.0“具有多项令人兴奋的全新功能特征”，通过和相关硬件的配合，DirectX9用户可获得更好的图像显示质量，更棒的音效效果，更好的多人联网游戏效果。

体验首先你要升级你系统的DirectX到9.0版本，微软DirectX9.0完全安装版（ForWin9x/ME/2000/XP）的下载链接为：

安装完毕，重新启动后，进入C:

\ProgramFiles\directx\setup，打开DxDiag就可以运行DirectX诊断工具。

如果你的机器出了问题，好端端的机器，突然不能用Direct3D硬件加速，在很多支持Direct3D的游戏中只能用软件加速，那么DirectX功能中的：

Direct3D加速和AGP纹理多半不可用，点击测试Direct3D，可以测试一下你的DirectX3D功能是否正常。

如果无法运行，那么尝试一下重新安装DirectX，升级显卡驱动，扫描修复注册表错误，如果实在不行，那只有重新安装系统了！

DirectX诊断工具里可以进行简单的Direct3D9的测试。

DirectX的意思不难理解，Direct是直接的意思，X是很多东西，加在一起就是一组具有共性的东西，这个共性就是“直接”。

在DirectX诊断工具中，我们可以看到DirectX主要由以下几个部分组成：

1、DirectDraw（2D绘图）

2、Direct3D（3D绘图）

3、DirectSound（声音相关）

4、DirectMusic（MIDI相关）

5、DirectInput（输入相关）

6、DirectPlay（网络相关，如IP声音通讯）

7、DirectSetup（Setup相关）

8、DirectShow（动画播放）

9、DirectAnimation（整合动画环境）

DirectX9.0新增特性有：

强化了针对DirectDraw和Direct3D的接口，简化了应用扩展，提升性能；改善了图形创作工具，更易于做出最佳的3-D角色和环境；点光源式光影和像素式光影使图象更逼真；强化了DirectSound和DirectMusic，简化了其应用扩展；DLS2音频合成功能提高了乐器音频的真实感；DirectInput的设备影射功能令对设备的支持更简单；DirectPlay使多人游戏的性能和可扩展性得到了提高；DirectPlay提