DirectX10 游戏的美好未来
● DX10新特点概要
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。
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。
● DX10的架构特性以及带来的好处
DirectX之所以在广大的开发者中流行,是得益于它的简单易用和丰富的功能特性。然而,DirectX一直被一个主要的问题所困扰,那就是高CPU负载。
在图形编程API出现之前,三维程序直接向图形硬件发送图形命令来完成绘制工作。虽然这样绘制效率相当高,但是程序中要应对各种不同硬件上的不同命令,这使得开发工作十分困难,且程序中很容易出错。当越来越多不同的图形硬件冒出来的时候,这就成了一件十分不能忍的事。
于是便出现了像DirectX和OpenGL这样的图形API。它们在图形硬件和应用程序之间架起了一个中间层,这样,应用程序可以使用统一的图形编程代码,而对底层各种硬件的适应,则由图形API来完成。这就将游戏程序员们从与大量的图形硬件交换意见的恶梦中解救出来,使他们能够将精力集中在“制作伟大的游戏作品”上面。
但是这样就完美了么?不是的。每次DirectX从应用程序那里接收到一条命令,它就需要先对这条命令进行分析和处理,再向图形硬件发送相对应的硬件命令。由于这个分析和处理的过程是在CPU上完成的,这就意味着每一条3D绘图命令都会带来CPU的负载。这种负载给3D图象带来两个负面影响:限制了画面中可以同时绘制的物体数量;限制了可以在一个场景中使用的独立的特效的数量。这就使得游戏画面中的细节数量受到了很大的限制。而使图像具有真实感的重要因素,偏偏是细节量。
DirectX 10的一个主要目标就是最大地降低CPU负载。它主要通过三个途径来达到这个目的:第一,修改API核心,使得绘制物体和切换材质特效时的消耗降低;第二,引入新的机制,降低图形运算操作对CPU的依赖性,使更多的运算在GPU中完成;第三,使大量的物体可以通过调用单条DirectX绘制命令进行批量绘制。下面我们就来仔细的看一下这三种方式:
1.降低绘制消耗
第一种方式的一个重要例子就是DirectX 10中对三维数据和绘制命令进行验证过程的修改。所谓三维数据和命令的验证,是指在DirectX绘制图形之前,对传给它的图形数据和绘制命令进行格式和数据完整性的检查,以保证它们被送到图形硬件时不会导致硬件出问题;这是很必要的一步操作,但是不幸的是它会带来很大的性能开销。
从上表我们可以很容易的看出,在DirectX 9中,每次绘制一帧画面之前,都会对即将使用的相关数据进行一次验证。而DirectX 10中,仅当这些数据被创建后验证一次。这很明显是可以大大提高游戏进行中的效率的。
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