做好准备 新一代DirectX10 API技术解析

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作者：Rowan    文章来源：本站原创    点击数：    更新时间：2007-8-5

编者按：这篇文章成文于2006年7月11日，发表在《电脑商情报》上。是一篇非常不错的技术解析文章。DX10已经随着Vista一同到来。我也曾经写了无数关于DircetX的文章。写起这样的小文章来书，已经是驾轻就熟，拿起来就喷。要想人前显贵，必定人后受罪。为此，我也翻译很多相关的文档、文章、PDF等资料。在此下的苦工夫，实不为外人道也。

你已经做好准备了么？新一代DirectX10 API技术解析

在2007年初，微软的新一代操作系统Windows Vista就要与我们见面了。随之而来的还有全新的一代DirectX 10。届时不仅仅计算机的硬件系统要经历新一轮升级，而且电脑游戏也将迈入一个崭新的春天。对于即将到来的重大变革，你是否已经做好准备了？今天笔者就为大家深入介绍微软的新一代DirectX 10。

什么是DirectX？

在Windows 95问世后不久，微软发布了第一个DirectX版本v1.0。DirectX是由微软公司建立的游戏编程接口，由C++编程语言实现，遵循COM规范。同时它建立了一种机制：由硬件制造厂商和游戏开发商协同制定新的标准。也正是由此，DirectX的功能越来越强大起来。此后它的影响力渐渐超越OpenGL并被多数PC游戏开发商采用。现在主流的Windows游戏都需要DX的支持。目前最新版本是DirectX9.0c，而在微软的下一代操作系统Windows Vista中它将被WGF2.0所取代。

统一两大Shader处理单元

在新一代的Vista操作系统中，DirectX的定位和名字都将发生一些改变。它以后会被称作WGF，意思是Windows图形基础。微软将所有关于图形子系统的功能都包罗在WGF中，而DirectX10也将被称作WGF 2.0。在新一代DX10中将支持统一Shader、几何Shader，支持物理加速特效API，并且支持最新的SM4.0规范。

今后在WGF中无论是顶点的Shader还是像素的Shader都会被统称为“统一Shader”。这是因为像素和顶点的Shader在漫长的演化过程中，他们的结构和所实现的功能都非常近似了。我们都知道在处理游戏场景时，像素的数据处理量要远远多于顶点的数据量。顶点Shader处理单元经常会处于闲置状态。在像素和顶点Shader统一化后，顶点Shader可以利用空闲的时间来处理像素Shader。

如图1，利用Shader处理单元DX10将实现更多特效处理.jpg

引入几何Shader处理单元

另外在DX10中还会新增一种名叫几何Shader的处理单元。它是介乎像素和顶点Shader之间的处理单元。它可以将顶点之间用线连接起来，将各种顶点的数据联合构成新的几何图形。例如它可以将两个点连接起来组成一条线，也可以利用多个顶点数据连接出复杂的几何体。几何Shader的出现使得游戏开发人员可以设计出更为复杂的烟雾、爆炸、天气等效果，并且游戏场景中的模型可以设计的更为细腻复杂。处理器也可以从这些繁重的计算任务中解脱出来。

如图2，几何Shader能绘制出更细腻的游戏角色.jpg

逼真的物理特效API

自从AGEIA提出了物理特效加速这一概念时就被各大媒体炒的沸沸扬扬。目前AGEIA已经推出了第一代物理特效加速子卡PhysX。两大显卡芯片设计巨头NVIDIA和ATi也都纷纷宣布，未来的GPU将具备物理特效加速功能。在大势所趋之下，微软也宣布在新一代DX10中将引入物理特效API。

DX10的脚步临近了

在微软的官方文档中明确指出仅有新一代操作系统Vista才可以支持DX10。为了能将新一代DirectX革命到底，微软的工程师们对DX10进行了较大的改动。这也使之难以兼容旧的XP操作系统。这意味着我们要体验DX10游戏的魅力，必须升级到Vista。

新一代DX10规范的制定工作目前比较顺利，它的最新版本为DirectX 10.1，而不是DirectX10a。这可能是Vista中某些格式的规范要求，它并没有沿用以前的命名规范。我们现在最新的DirectX9c，在Vista中可能会被表示为DirectX9.3。

尽管目前NVIDIA和ATI还没有发布支持DX10的显示芯片，但是已经有游戏开发商在紧锣密鼓的制作支持DX10的游戏了。并且有计划在2007年第一季度发布Vista时一并发布。很多老游戏从DX8移植到DX9时都比较迅速，可是若要将游戏移植到DX10上需要花费更为巨大的人力物力。不过幸运的是，再等几个月Vista即将正是发布，届时我们就可以一睹DirectX10游戏的风采了。

如图3，DX10的游戏场景会非常逼真.jpg