| Microsoft DirectX | |
|---|---|
| Тип | Среда для приложений |
| Разработчик | Microsoft |
| Операционная система | Microsoft Windows |
| Последняя версия | 12(2015) |
| Лицензия | Microsoft EULA |
| Сайт | DirectX |
| Медиафайлы на Викискладе | |
DirectX (от англ. direct — прямой, непосредственный, произносится как "ДиректЭкс") — это набор API, разработанных для решения задач, связанных с программированием под Microsoft Windows. Наиболее широко используется при написании компьютерных игр. Пакет средств разработки DirectX под Microsoft Windows бесплатно доступен на сайте Microsoft. Зачастую обновлённые версии DirectX поставляются вместе с игровыми приложениями.
Содержание
Содержание
Компоненты DirectX [ править | править код ]
Практически все части DirectX API представляют собой наборы COM-совместимых объектов.
В целом, DirectX подразделяется на:
- DirectX Graphics, набор интерфейсов, ранее (до версии 8.0) делившихся на:
- DirectDraw: интерфейс вывода растровой графики (его разработка давно прекращена);
- Direct3D (D3D): интерфейс вывода трёхмерных примитивов.
Изначально нацеленный на разработку видеоигр, DirectX стал популярен и в других областях разработки программного обеспечения. К примеру, DirectX, наряду с OpenGL, получил очень широкое распространение в инженерном/математическом ПО.
В 1994 году Microsoft была практически готова выпустить следующую версию Windows — Windows 95. Главным фактором, определяющим, насколько популярна будет новая ОС, являлся набор программ, которые можно будет запускать под её управлением. В Microsoft пришли к выводу, что, пока разработчики видят DOS более подходящей для написания игровых приложений, коммерческий успех новой ОС весьма сомнителен.
DOS позволяла разработчику получить прямой доступ к видеокарте, клавиатуре/мыши/джойстику и прочим частям системы, в то время как Windows 95, с её защищённой моделью памяти, предоставляла более стандартизованный, но в то же время весьма ограниченный и накладный доступ к устройствам. Microsoft нуждалась в новом способе дать разработчику всё, что ему необходимо. Айслер (Eisler), Сэйнт Джон (St. John) и Энгстром (Engstrom) решили эту проблему, назвав само решение DirectX.
Первый релиз DirectX был выпущен в сентябре 1995 года под названием «Windows Game SDK».
Ещё до появления DirectX Microsoft включила OpenGL в ОС Windows NT. Direct3D позиционировался как замена OpenGL в игровой сфере. Отсюда берёт своё начало «священная война» между сторонниками кросс-платформенной OpenGL и доступной лишь в Windows (в том числе Windows NT) Direct3D. Так или иначе, остальные части DirectX очень часто комбинируются с OpenGL в компьютерных играх, так как OpenGL как таковой не подразумевает функциональности уровня DirectX (например, доступа к клавиатуре/джойстику/мыши, поддержки звука, игр по сети и т. д.).
DirectX является базой для Xbox API. Xbox API схож с DirectX 8.1, но обновление версии, как и на других консолях того времени, невозможно.
В 2002 году Microsoft выпустила DirectX 9 с улучшенной и расширенной поддержкой шейдеров. С 2002 года DirectX неоднократно обновлялся. В августе 2004 года в DirectX была добавлена поддержка шейдеров версии 3.0 (DirectX 9.0c).
В апреле 2005 интерфейс DirectShow был перемещён в Microsoft Platform SDK.
Хронология версий DirectX [ править | править код ]
| Версия DirectX | Логотип | Номер версии | Операционная система | Дата релиза |
|---|---|---|---|---|
| DirectX 1.0 | 4.02.0095 | Windows 95a | 30 сентября 1995 | |
| DirectX 2.0 / 2.0a | 4.03.00.1096 | Windows 95 OSR 2 и Windows NT младше 4.0 | 5 июня 1996 | |
| DirectX 3.0 / 3.0a | 4.04.0068 / 69 | Windows 95 OSR 2.5 и Windows NT 4.0 SP3 последняя официально поддерживаемая версия DirectX для Windows NT 4.0 | 15 сентября 1996 | |
| DirectX 4.0 | 4.05.00.0155 (RC55) | Доступен как бета для Windows NT 4.0 | 16 июля 1997 | |
| DirectX 5.0 | 4.05.01.1721 / 1998 | Windows 98 | 5 мая 1998 | |
| DirectX 6.0 | 4.06.00.0318 (RC3) | Windows 98 SE последняя поддерживаемая версия DirectX Media для Windows NT 4.0, а также данная версия DirectX была в Dreamcast | 7 августа 1998 | |
| DirectX 6.1 | 4.06.02.0436 (RC0) | Windows 95/98/98SE | 3 февраля 1999 | |
| DirectX 6.2 | 5.00.2516.1900 (unofficial patch) | Windows NT/98SE/98/2000/ME | 21 августа 1999 | |
| DirectX 7.0 | 4.07.00.0700 (RC1) | Windows 2000 и Windows ME | 22 сентября 1999 | |
| DirectX 7.0a | 4.07.00.0716 (RC1) | Windows 95/98/98SE/2000 | 17 декабря 1999 | |
| DirectX 8.0 | 4.08.00.0400 (RC10) | Windows 95/98/98SE/2000/ME | 12 ноября 2000 | |
| DirectX 8.0a | 4.08.00.0400 (RC14) | Последняя поддерживаемая версия DirectX для Windows 95 | 5 февраля 2001 | |
| DirectX 8.1 | 4.08.01.0810 | Windows XP/XP SP1 | 25 октября 2001 | |
| 4.08.01.0881 (RC7) | Windows 98/98SE/2000/ME | 8 ноября 2001 | ||
| DirectX 8.1b | 4.08.01.0901 | 25 июня 2002 | ||
| DirectX 8.2 | 4.08.02.0134 (4.09.00.0134) | 27 сентября 2002 | ||
| DirectX 9.0 | 4.09.0000.0900 | Windows Server 2003 | 24 декабря 2002 | |
| DirectX 9.0a | 4.09.0000.0901 | 26 марта 2003 | ||
| DirectX 9.0b | 4.09.0000.0902 (RC2) | 13 августа 2003 | ||
| DirectX 9.0c | 4.09.0000.0904 (RC0) | Windows XP SP2 последняя поддерживаемая версия DirectX для Windows 98SE и Windows Me | 9 августа 2004 | |
| DirectX 9.0L | 4.09.0000.0905 (?) | Предоставляет дополнительные интерфейсы IDirect3D9Ex и IDirect3DDevice9Ex с функциональностью, доступной лишь через LDDM-драйверы ОС Windows Vista. | ||
| DirectX 10 (включён в состав Windows Vista) | 6.0.6000.16386 | Первая версия для Windows Vista. Информация по Direct3D10 | 10 ноября 2006 | |
| DirectX 10.1 | 6.00.6001.18000 | Service Pack 1 для Windows Vista, Windows Server 2008 | 4 февраля 2008 | |
| DirectX 11 (включён в состав Windows 7) | 6.01.7600.16385 | Windows 7, Windows Server 2008 R2 | 22 октября 2009 | |
| 6.00.6002.18107 | Windows Vista SP2 и Windows Server 2008 SP2 через Platform Update for Windows Vista and Windows Server 2008 [1] | 27 октября 2009 | ||
| 6.01.7601.17514 | Windows 7 SP1, Windows Server 2008 R2 SP1 | 16 февраля 2011 | ||
| DirectX 11.1 (включён в состав Windows 8) [2] | 6.02.9200.16384 | Windows 7 SP1, Windows 8, Windows RT, Windows Server 2012 | 1 августа 2012 | |
| DirectX 11.2 (включён в состав Windows 8.1) | 6.03.9600.16384 | Windows 8.1, Windows RT, Windows Server 2012 R2 | 18 октября 2013 | |
| DirectX 11.3 (включён в состав Windows 10) | Windows 10 | 29 июля 2015 | ||
| DirectX 12 (включён в состав Windows 10) | 10.00.10240.16384 | Windows 10, Xbox One | 29 июля 2015 |
Ключевые особенности [ править | править код ]
- DirectX 6.0 — мультитекстурирование
- DirectX 7.0 — аппаратная поддержка преобразований, обрезания и освещения
- DirectX 8.0 — шейдерная модель 1.1
- DirectX 8.1 — пиксельные шейдеры 1.4 и вершинные шейдеры 1.1
- DirectX 9.0 — шейдерная модель 2.0
- DirectX 9.0b — пиксельные шейдеры 2.0b и вершинные шейдеры 2.0
- DirectX 9.0c — шейдерная модель 3.0
- DirectX 9.0L — версия DirectX 9.0 для Windows Vista и выше
- DirectX 10 — шейдерная модель 4.0 (только Windows Vista, Windows 7, Windows 8)
- DirectX 10.1 — шейдерная модель 4.1 (только Windows Vista, Windows 7, Windows 8)
- DirectX 11 — шейдерная модель 5.0 (только Windows Vista, Windows 7, Windows 8/8.1)
- DirectX 11.3 / DirectX 12 — шейдерная модель 5.1 (только Windows 10).
Совместимость [ править | править код ]
Многие современные устройства имеют DirectX-совместимые драйверы, иными словами, пользователь должен установить DirectX для использования всех возможностей устройства. На данный момент система обновления драйверов Windows Update позволяет загружать только необходимые библиотеки, а не весь драйвер целиком.
Поддерживаемые операционные системы:
- Windows 95/98/98 SE/ME;
- Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows 2000 Advanced Server, Windows 2000 Professional Edition, Windows 2000 Server, Windows 2000 Service Pack 2, Windows 2000 Service Pack 3, Windows 2000 Service Pack 4;
- Windows Server 2003, Windows Server 2003 Service Pack 1, Windows Server 2003 Datacenter x64 Edition, Windows Server 2003 Enterprise x64 Edition, Windows Server 2003 Standard x64 Edition, Windows Small Business Server 2003;
- Windows XP, Windows XP 64-bit, Windows XP Home Edition, Windows XP Media Center Edition, Windows XP Professional Edition, Windows XP Service Pack 1, Windows XP Service Pack 2, Windows XP Service Pack 3, Windows XP Starter Edition, Windows XP Tablet PC Edition;
- Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 8.1, Windows 10;
- Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2016.
Библиотеки обёртки [ править | править код ]
В случае возникновения различных проблем при использовании устаревших приложений и игр, можно воспользоваться специальной библиотекой обёрткой (Wrapper).
На текущий момент существует пару таких вариантов, в том числе трансляция вызовов в другие API, но высокая скорость работы возможна только из "DirectX в DirectX".
- dgVoodoo2 — враппер для запуска устаревших игр на основе DirectX 1-7 и так же 8-9 в DirectX 11 с уровнем функций 10/10.1 или через WARP. В первую очередь использовался для запуска Gl >[3]
- dxwrapper — обертка для запуска DirectX 1-8 в DirectX 9. [4]
- D9VK — обертка для использования DirectX 9 игр и приложений под Vulkan без необходимости их переписывать. [5]
DirectX — что такое, для чего он используется? Такие вопросы нередко возникают у компьютерных владельцев, когда-либо устанавливающих видеоигры. Ведь в процессе программа нередко спрашивает, нужно ли дополнительно загрузить и эту вещь. Разберемся с этими вопросами.
Подробности
Директ Икс — набор инструкций (библиотек, функций), позволяющих компьютеру наиболее эффективно наладить связь с техническим оснащением (по-простому — с «железом»). Причем это относится не только к видеокарте и графике в целом, как многим могло показаться. Например, модуль DirectInput отвечает за взаимодействие системы с устройствами ввода: клавиатурой, мышью, различными игровыми манипуляторами (джойстик, геймпад) и т. д.
| Рекомендуем! InstallPack | Стандартный установщик | Официальный дистрибутив DirectX | Тихая установка без диалоговых окон | Рекомендации по установке необходимых программ | Пакетная установка нескольких программ |
|---|
DirectX-for-pc.ru рекомендует InstallPack, с его помощью вы сможете быстро установить программы на компьютер, подробнее на сайте.
Существует огромное количество технических подробностей, но они будут интересны только продвинутым пользователям и программистам. В обыденности же ДиректХ можно назвать глобальным драйвером, хотя это не совсем корректно. Но опять же, нюансы здесь ни к чему.
Рядовой пользователь сталкивается с этим вот драйвером именно в играх. Их корректная работа — одна из причин, для чего нужен DirectX. Ведь без его наличия на компьютере при их открытии просто будут возникать всевозможные ошибки и ничего больше.
Совместимость
Пользователю в принципе даже не нужно разбираться, что это такое — DirectX. Достаточно скачать и установить его к себе на компьютер. Но тут есть важный момент нюанс — совместимость. Поговорим о нем более подробно. Во-первых, данный драйвер совместим только с операционной системой Windows. Более того, он создавался исключительно для нее. Во-вторых, разные его версии несовместимы с разными изданиями ОС.
Со вторым нюансом все довольно просто:
- Только на Windows 10 имеется последняя версия ДиректХ (она нумеруется как двенадцатая). Она интегрирована в систему, поэтому не нуждается в отдельной установке.
- На Виндовс 7 доступен только DirectX 11.
- А в XP — девятая версия.
Но это еще не все, ведь вопрос совместимости не ограничивается выбором ОС. Сама по себе видеокарта может не поддерживать последнюю версию библиотеки. Правда, это относится только к старым графическим адаптерам. С новыми такой проблемы не возникнет. За подробностями обратитесь к следующей статье. В ней вы найдете несколько немаловажных нюансов.
Инсталляция
С функцией Директ Икс и вопросом совместимости на этом все. Теперь перейдем непосредственно к инсталляции. Повторимся, что на Windows 10 эта процедура не требуется. А вот на более старых версиях ОС ее пройти все же стоит. Порядок действий изложен в материале «DirectX — полный пакет» , настоятельно рекомендуем с ним ознакомиться.
Немного о DirectX
Пока в природе не существовало DirectX, большинство игровых программ для персональных компьютеров работали под управлением Ms Dos.
Чтобы запустить такие игры, пользователям приходилось бороться, в прямом смысле этого слова, с конфигурационными файлами системы, такими, как AUTOEXEC.BAT, CONFIG.SYS, и с настройками драйверов типа EMM386.EXE и т.д. лишь ради того, чтобы получить несколько дополнительных свободных байт из доступных 640Кб базовой памяти, даже если на компьютере установлено 16Мб оперативной памяти.
Жизнь разработчиков программного обеспечения была не сахар, потому что для преодоления ограничения в 640Кб приходилось использовать различные драйверы для каждой разновидности видеоадаптеров и звуковых карт.
С выходом в свет технологии компании Microsoft DirectX для Windows 95 все указанные выше проблемы становятся историей.
Теперь разработчики могут использовать аппаратно независимый интерфейс программирования, с помощью которого создаются новые игры, для участия в которых пользователю достаточно лишь вставить в устройство чтения компакт-диск с данными и наслаждаться игрой. Теперь писать игры и играть в них стало гораздо приятнее.
Но разработка игр с использованием DirectX остается все еще непростой задачей. Иногда все еще достаточно трудно найти грамотную документацию, и начинающие разработчики тратят много времени на поиск знаний о том, как использовать такие новшества, как DirectDraw, Z-буферы или DirectSound, а также многие другие сложные, но полезные инструменты.
Цель этой статьи — помочь разработчикам, использующим DirectX, несколькими советами, основанными на моем собственном опыте написания программ. Обычные пользователи смогут получить из этого обзора общее представление о том, что такое DirectX.
Что такое DirectX ?
DirectX представляет собой набор из нескольких API (application programming interface — интерфейс программирования приложений), позволяющих разработчикам игр и других интерактивных приложений получать доступ к специфическим функциям аппаратного обеспечения без необходимости написания аппаратнозависимого программного кода. DirectX основан на наборе интерфейсов COM или классов. COM расшифровывается, как Component Object Model (Компонентная Модель Объектов), и представляет собой спецификацию интерфейса, в котором функции вызываются через указатели. Таким образом, объекты COM могут описываться такими языками программирования, как C/C++, Delphi или даже Basic. Все примеры, ссылка на которые была выше, написаны на C++, т.к. я пользуюсь именно этим языком. Интерфейс COM используется не только в DirectX, но и на уровне операционной системы в качестве модели объектов и является сердцем одной из самой широко применяемой технологии — OLE (Objects Linking and Embedding — связывание и встраивание объектов).
Последняя версия DirectX имеет порядковый номер 5.0 и включает в себя следующие API:
- DirectDraw — обеспечивает доступ к аппаратным средствам, отвечающим за изображение. Предлагается возможность работать с двумерной графикой и напрямую управлять видеопамятью, оверлеями и сменой видеостраниц.
- DirectSound — как видно из названия, этот компонент обеспечивает аппаратнонезависимый интерфейс воспроизведения звука. DirectSound позволяет приложениям полностью использовать возможности аппаратных компонентов, обеспечивающих работу со звуком, например, микширование без временных задержек.
- DirectInput — Обеспечивает аппаратнонезависимый ввод данных в систему в режиме реального времени. События, обрабатываемые DirectInput, формируются клавиатурой, мышкой и джойстиком.
- DirectPlay — представляет собой независимый протокол для осуществления связи между компьютерами. Может применяться для многопользовательских игр, связь в которых осуществляется через Интернет, локальную сеть или прямое последовательное соединение с помощью кабеля. Интерфейс, именуемый DirectPlay Lobby, позволяет создавать онлайновые места встреч в интернете, попадая в которые множество людей могут объединяться и совместно участвовать в играх.
- Direct3D — это подсистема создания трехмерных графических изображений. Состоит из API низкого уровня, который обеспечивает несколько базовых возможностей создания изображения, и API высокого уровня, который осуществляет комплекс операций, образующих изображение.
DirectX 5.0 SDK (Software Development Kit — Набор разработчика программ), доступен для загрузки с сайта Microsoft.
Справочник по DirectX для начинающих
Если Вы не являетесь разработчиком игровых программ, но Вам нравиться играть на персональном компьютере, Вы точно должны были слышать о DirectX. Почему?
Потому что DirectX широко используется в современном поколении компьютерных игр. Каждая игрушка, имеющая логотип "for Windows 95", прежде, чем запуститься на Вашем компьютере, требует наличия установленного в системе DirectX. Вот почему DirectX это не просто "нечто для программистов", это принципиально необходимое нечто для игроков.
В тоже время если какая-то из таких современных игр установленна на Вашем компьютере, значит, DirectX тоже установлен, и Вы можете узнать об этом, обратив внимание на несколько новых файлов, которые появились в директории WindowsSystem, например DDRAW.DLL или DPLAY.DLL. Это компоненты DirectX, которые используются всеми играми, установленными в Вашей системе и работающими через интерфейс DirectX.
DirectX используется для обработки событий, которые должны совершаться в каждой игре, таких, как вывод изображения на экран или считывание входных данных с клавиатуры, мыши или джойстика.
С появлением все большего и большего числа игр, использующих DirectX, пользователи замечают некоторые отличия, например:
- Улучшенные многопользовательские игры
Причина, почему хороших многопользовательских игр не так много, в том, что они очень сложны в создании. DirectPlay делает создание таких игр менее болезненной проблемой и упрощает их установку. Вот почему мы вправе ожидать увеличения количества новых классных многопользовательских игр. - Завораживающие 3D-игры
Вы знаете, почему трехмерные игры идут на Вашем компьютере так медленно? Причина в том, что изображение 3D-объектов на плоском экране требует огромного количества математических вычислений. Если эти вычисления осуществляются центральным процессором системы, то такие процессы обсчитываются слишком медленно, так как процессор выполняет еще и другие системные операции. Одним из решением этой проблемы является возложение задач по обработке трехмерных процессов на специальные 3D-видеоакселераторы.
Такие карты имеются в продаже, но многие игры не используют аппаратные возможности специализированных плат, потому что создатели игры должны написать соответствующий драйвер, а иногда бывает проблематично переписать заново целые фрагменты кода для того, чтобы использовать преимущества аппаратной обработки 3D. Компонент Direct3D, впервые включенный во вторую версию DirectX, обеспечивает стандарт на использование видеоадаптеров, обеспечивающих аппаратную 3D-акселлерацию, и его применение, несомненно, заставит трехмерные игрушки работать быстрее.
Кроме этого, Direct3D эмулирует программную реализацию 3D для компьютеров, не оснащенных аппаратной поддержкой обработки трехмерной графики.
Упрощенная установка программ
Игры, соответствующие спецификации DirectX, полностью используют возможности, предоставляемые интерфейсом Windows 95, и их установка также проста, как инсталляция Вашего любимого текстового процессора.
Это означает, что система больше не будет спрашивать Вас о том, какое прерывание использует звуковая карта или кто является изготовителем видеоадаптера.
Конечно, существует вероятность несовместимости вашего аппаратного обеспечения с драйверами DirectX, однако со временем этих проблем не станет, так как все современные компоненты компьютера поступают в продажу уже сертифицированными на соответствие стандарту DirectX.
Изображение в играх стало гораздо лучше
Большинство игр, написанных для DOS, используют низкое разрешение изображения, обычно 320×240. Это объясняется тем, что такое разрешение максимально для стандартных VGA-видеокарт, поддерживающих отображение только 256 цветов.
Для того, чтобы использовать более высокое, а следовательно, более качественное разрешение, такое, как 640×480 или 800×600, разработчикам необходимо писать игры, работающие с видеокартами стандарта Super VGA, а это означает увеличение объема работ.
DirectX поддерживает VGA и SVGA видеорежимы при 64К цветов (Hi-color) без дополнительных затрат ресурсов. С каждым днем производительность видеоадаптеров возрастает, следовательно, DirectX игры будут выглядеть все более реалистично и привлекательно.
