DirectX 10特性及技术详解(1)

　　Microsoft发布的DirectX 10代表了自从可编程Shader出现以来在3D API方面的最巨大的进步。通过一番脱胎换骨般的重建，DirectX 10展现出一系列非常醒目的新特性，包括高度优化的运行时，强大的Geometry Shader，纹理数组等等，这些特性将引领PC实时三维图形进入一个全新的世界。

DirectX 发展简史

　　在过去的十年中，DirectX已经稳步成为了Microsoft Windows平台上进行游戏开发的首选API。每一代的DirectX都带来对新的图形硬件特性的支持，因此每次都能帮助游戏开发者们迈出惊人的一步。

　　微软DirectX API(Application Programming interface :应用程序界面) 最早发布于1995年，其设计目标是为Windows平台软件开发人员提供一个更简便的针对多媒体和游戏应用编程的标准接口。

　　在DirectX出台，开发者针对音频、视频等的操作必须基于硬件进行，——当然，基于OpenGL能够在很大程序上减轻工作量，但OpenGL获得的支持显然远远不够。——而显卡、声卡等的产品种类众多，要编写一款能运行在所有平台上的游戏简直是一件噩梦般的工作。

　　通过提供一系列的针对多媒体应用的API，如图形(包括2D与3D应用)、音频或输入设备等，DirectX提供了一整套的多媒体接口方案，这可以让开发者根据API编写相应的软件程序，而不必考虑具体的硬件，硬件的差别性显得无足轻重，编程人员得以更有效率的开发各种多媒体、游戏软件。

　　当然，DirectX的发展并不是一帆风顺的，最初的版本远谈不上稳定。　

DirectX 3D的发展

　　DirectX中应用在3D图形方面的特定DirectX API即Direct3D，这也是DirectX中最重要的部分。不过，DirectX 3D得到广泛应用是在DirectX 6.0之后：

　　DirectX 6.0：加入了双线性过滤、三线性过滤等优化3D图像质量的技术，加入环境影射凹凸贴图，使3D游戏的画面更具有真实感。

　　DirectX 7.0：最大的特色就是支持了T&L，中文名称是“坐标转换和光源”，3D游戏中坐标和灯光的转换工作从此由CPU转交给了GPU，比DX6.1性能提升20%。这也成就了nVIDIA GeForce 256与ATi Radeon 256的辉煌，令3DFX彻底退出市场竞争。

　　DirectX 7.0a：增强了力反馈游戏控制设备的性能和兼容性。

　　DirectX 7.1：与Windows Millennium一同发布。

　　DirectX 8.0/8.0a：支持Shader Model 1.0和1.1，从此在显卡中引入可编程像素着色器(Pixel Shaders)和顶点着色器(Vertex Shaders)的概念，同时应用在Xbox游戏机中。同硬件T&L仅仅实现的固定光影转换相比，VS和PS单元的灵活性更大，它使GPU真正成为了可编程的处理器。

　　DirectX 8.1： Pixel Shader升级到1.2、1.3、1.4版，可以支持最高每时钟28指令执行，其中1.4版当时仅ATi Radeon 8500显卡支持。

　　DirectX 9.0 Shader Model 2.0： SM2.0的shader性能更强，支持最高96指令的pixel shader长度，同时DirectPlay和一些音频方面也有大幅提升。

　　DirectX 9.0 Pixel Shader 2.0b： ATI Radeon X600/700/800系列显卡首先采纳，开始支持更多指令(最高1536)和更多临时寄存器(32相比之前为12)，同时还加入新的贴面寄存器(facing register)和几何实例(geometry instancing)的支持。

　　DirectX 9.0 Shader Model 3.0：支持更多指令，支持指令的流量控制和动态分支，从而使得编程人员可以在shaders中加入循环操作，使得编程更加容易，首次被Geforce 6800显卡采用。

　　从DirectX的发展史中我们可以看到，微软的3D API和硬件一同发展，新硬件带来新的DX特性，新的DX特性加速硬件的发展，在DirectX10上面，又是一个3D图形发展的新境界。