Я работаю с Windows Vista. Часть VII.

Детализация и реалистичность теней

Более насыщенные ландшафты с более сложной окружающей обстановкой

Больший реализм и уменьшение смазывания движущихся объектов

С самого начала типичным API, применявшимся для программирования графики, являлся Graphical Device Interface (GDI). Позднее были представлены DirectDraw и Direct3D как альтернативные API с поддержкой полноэкранных игр и 3D рендеринга с помощью существовавших на то время аппаратных решений, что добавило сложности совместной обработке элементов GDI и Direct3D. Версия модели видео драйвера (Windows Driver Model, WDM) для Windows XP - XPDM, чётко отражает последовательную природу обработки GDI и Direct3D.

Новая модель драйвера - Windows Vista Display Driver Model (WDDM), меняет приоритеты и выводит на первый план графический процессор и Direct3D, придавая совершенно другой смысл 3D рендерингу картинки экрана за счёт программируемого GPU. Благодаря использованию WDDM всё графическое "железо" теперь управляется исключительно посредством Direct3D, и все остальные графические интерфейсы взаимодействуют с видеокартой только посредством Direct3D драйвера.

Версия DirectX 9, впервые представленная под Windows в 2002 году и далее неоднократно обновлявшаяся в 2003 – 2005 годах, представила более мощные по сравнению с предшественниками модели шейдерного программирования Direct3D. Версия Direct3D 9 является первичным графическим интерфейсом и для Windows Vista, оставаясь безупречным API для написания 3D игр и приложений, совместимых с многими поколениями видеокарт и выпусков Windows. Более того, для сохранения полной совместимости со старыми версиями Windows некоторые особенности старых моделей драйвера эмулируются даже новой моделью драйвера Windows Vista. Поэтому, несмотря на поддержку новых драйверов WDDM для ряда видеокарт, Windows Vista продолжает поддерживать возможность использования старых драйверов XPDM для апгрейдов и корпоративных версий. В системах со старыми драйверами поддерживается Direct3D 9 и более старые версии интерфейсов, при этом принцип их работы будет схож с работой под Windows XP. Для работы драйвера WDDM требуется Direct3D 9Ex, Direct3D 10 или последующие версии.

Что касается так называемого Direct3D 9Ex интерфейса, который является несколько усовершенствованной версией Direct3D 9 API, в нём имеется возможность виртуализации ресурсов и ряда других возможностей для работы под Windows Vista. Этот API работает только под Windows Vista и требует драйверов WDDM.

Таким образом, выбирая API для графического приложения, следует помнить, что:

• Использование Direct3D 9 подразумевает поддержку Windows XP или более ранних версий Windows
• Использование Direct3D 9 с XPDM драйверами подразумевает поддержку Windows Vista для систем на базе "железа" без поддержки Direct3D 10
• Использование Direct3D 10 позволит оценить все прелести нового поколения видеокарт под Windows Vista

Новый Direct3D 10 полностью устраняет все узкие места прежних Direct3D API и позволяет значительным образом упростить программирование GPU и разгрузить ресурсы CPU. Теперь программируемая шейдерная модель унифицирована как для вертексных, так и для пиксельных шейдеров, с более чёткой вычислительной моделью и набором действий. Для обработки примитивов после стадии вертексных шейдеров добавлен новая стадия обработки геометрических шейдеров. В результате поток вертексной и геометрической стадий работы конвейера может быть выведен в видеопамять для повторного использования, позволяя организовать комплексные многопроходные операции GPU с минимальной загрузкой CPU, рассчитывая анимацию один раз, а отрисовывая по этим данным много раз, позволяя реализовать замещающее текстурирование (Displacement Mapping) и предоставляя интересные возможности по альтернативной интерпретации данных. Более того, такая "разгрузка" GPU позволяет использовать совершенно новые, более сложные и точные методы имитации кожи, ускорение морфинга, генерирование теней и экструзии, мельчайших деталей, физических и других эффектов.

Вот в этом, в сущности, и заключается основной "разлом" между нынешними поколениями графики и "железом" под Direct3D 10: в то время как Direct3D 9 может работать с картами эпохи DirectX7, Direct3D 10 работает только с новыми поколениями графических акселераторов, начиная с GeForce 8800.

Относительно поддержки OpenGL. Стоит отметить, что Windows Vista предоставляет ту же поддержку OpenGL, что и Windows XP, для этого потребуется инсталлируемый драйвер-клиент (Installable Client Driver, ICD) под OpenGL от производителя видеокарты. В большинстве случаев отсутствие новой версии ICD под Windows Vista обеспечит поддержку лишь уровня OpenGL v1.1.

Со времён DirectX 8.0 в состав DirectX входили такие API как:

• DirectDraw - 2D растровая графика
• Direct3D - D3D, 3D графика
• DirectInput - обработка данных клавиатуры, мышки, джойстика и других игровых контроллеров
• DirectPlay - сетевые коммуникации в играх
• DirectSound - запись и воспроизведение звука
• DirectSound3D - DS3D, 3D звук
• DirectMusic - воспроизведение саундтреков из DirectMusic Producer
• DirectSetup - инсталляция компонентов, не реализованных в API DirectX
• DirectX Media - сочетание DirectAnimation, DirectShow, DirectX Video Acceleration, Direct3D Retained Mode и DirectX Transform, соответственно, для анимации, воспроизведения мультимедиа и потоковых приложений, 3D и интерактива
• DirectX Media Objects - поддержка объектов потоковой обработки - кодировщиков, декодеров, эффектов

В Windows Vista реализована поддержка тех же интерфейсов Direct3D и DirectDraw, как в Windows XP, начиная с DirectX 3, за исключением режима Retained Mode в Direct3D. Разве что можно отметить ограничение для полноценных 64-битных приложений Windows XP Professional x64 Edition, поддержка функций которых под Windows Vista ограничена Direct3D9, DirectDraw7 и более новыми версиями интерфейсов.

---

Таким образом, сегодня мы в общих чертах определились с терминологией, чуток "копнули" предысторию появления DirectX 10, ранее называвшегося Windows Graphics Foundation 2.0 и DirectX Next, а ныне через раз именуемого просто Direct3D 10; в самых общих чертах ознакомились с его возможностями. Полагаю, для первого раза достаточно.

Следующая часть повествования о DirectX 10 будет посвящена более конкретным подробностям: унифицированной шейдерной архитектуре, впервые реализованной под DirectX 10 новой модели Shader Model 4.0; ресурсам, новым типам текстур, форматов HDR и режимов рендеринга DirectX 10, подробно разберём принцип работы конвейера DirectX 10 с поддержкой геометрических шейдеров и потоковым выводом. Впереди у нас также рзбор принципа работы замещающих текстур с тесселяцией, новых принципов рендеринга с использованием геометрических шейдеров и множество других тонкостей работы DirectX 10. Словом, считайте, что присказка закончена и самое интересное - впереди. До встречи.