DirectX Web
Веб-установщик DirectX существует для того, чтобы пользователи не скачивали из сети довольно объемные полные библиотеки нужных компонентов. Это весьма удобный мастер установки, который позволяет быстро и без проблем инсталлировать компоненты на компьютер.
Подробности
Стоит отметить, что такая штука появилась с выходом в свет Windows 7. До ее появления в веб-установщике не было никакого смысла, так как скорость интернета оставляла желать лучшего. Но теперь установить DirectX очень просто.
Инсталлятор сам расположит нужные файлы библиотек в те места, где они должны быть. Кстати, с его помощью очень удобно обновлять ДиректХ. Ведь не нужно никаких дополнительных действий. Скачать инсталлятор можно с официального сайта компании Microsoft.
В данном материале мы поговорим о том, как установить необходимые для игр компоненты при помощи онлайн-инсталлятора Директа. Делается это довольно просто. Но на всякий случай мы расскажем об этом процессе подробнее.
Установка
Инсталляция данного компонента не вызовет вопросов даже у новичков. Даже в том случае, если возникнут различные ошибки, поскольку в данном материале мы предоставим подробные инструкции, рассказывающие о том, как установить DirectX и начать им пользоваться без всяких проблем:
Вот и весь процесс. Самое же приятное заключается в том, что после инсталляции не нужно перезагружать компьютер. Установленные компоненты готовы к работе сразу. Можно запускать игру и проверять их работоспособность. Как видите, ничего особенно сложного в этом нет. Все предельно просто и понятно.
Заключение
А теперь пришла пора подвести итоги и сделать соответствующие выводы. Веб-установщик исполняемых библиотек DirectX существует для того, чтобы пользователь смог спокойно и легко инсталлировать библиотеки в систему.
Скачать этот инсталлятор можно на официальном сайте компании Microsoft. А вот использовать для этого неизвестные сторонние ресурсы крайне не рекомендуется, так как можно нахвататься весьма неприятных вирусов. Лучше перестраховаться.
Как установить последнюю версию DirectX
Что такое DirectX?
DirectX – это набор компонентов в ОС Windows, который позволяет программному обеспечению, в первую очередь компьютерным играм, напрямую взаимодействовать с видео- и аудиооборудованием. Игры, использующие DirectX, могут более эффективно использовать встроенные в ваше оборудование функции акселерации мультимедиа, благодаря чему повышается производительность выполнения мультимедийных задач.
Определение версии DirectX, установленной на компьютере
Инструмент DxDiag представляет подробную информацию о компонентах и драйверах DirectX, которые установлены в вашей системе и доступны к использованию.
Нажмите кнопку «Пуск», введите в поле поиска запрос dxdiag, затем нажмите клавишу «ВВОД».
Выберите элемент dxdiag в списке результатов поиска
Проверьте строку версия DirectX на первой странице отчета в разделе Информация о системе.
Проведите пальцем от правого края экрана к центру и коснитесь кнопки «Поиск». Введите запрос dxdiag в поле поиска. Или введите запрос dxdiag в строку поиска в меню «Пуск».
Выберите элемент dxdiag в списке результатов поиска
Проверьте строку версия DirectX на первой странице отчета в разделе Информация о системе.
Нажмите кнопку «Пуск» и введите в поле поиска запрос dxdiag.
Выберите элемент dxdiag в списке результатов поиска
Проверьте строку версия DirectX на первой странице отчета в разделе Информация о системе.
Версии DirectX и обновления через операционную систему
В этих версиях Windows DirectX 11.3 и 12 предустановлены.
Обновления будут доступны через Центр обновления Windows. Отдельного пакета данных версий DirectX не существует.
DirectX 11.1 предустановлен в системах Windows 8, Windows RT и Windows Server 2012 Отдельного пакета обновлений для DirectX 11.1 не существует. Вы можете установить эту версию DirectX только через Центр обновления Windows в системах Windows 8, Windows RT и Windows Server 2012.
DirectX 11.2 предустановлен в системах Windows 8.1, Windows RT 8.1 и Windows Server 2012 R2. Отдельного пакета обновлений для DirectX 11.2 не существует. Эту версию DirectX можно установить только через Центр обновлений Windows в системах Windows 8.1, Windows RT 8.1 и Windows Server 2012 R2.
Примечание. Для дальнейшего обновления DirectX вам необходимо обновить операционную систему.
DirectX 11.0 предустановлен в системы Windows 7 и Server 2008 R2. Отдельного пакета обновлений для данной версии не существует. Вы можете обновить DirectX, установив пакет обновлений, а также обновления, перечисленные ниже.
DirectX 11.1 доступен для установки в системах Windows 7 SP1 и Windows Server 2008 RS SP1 совместно с обновлением платформы для Windows 7 и Windows Server 2008 (KB2670838).
Примечание. Для дальнейшего обновления DirectX вам необходимо обновить операционную систему.
DirectX 10 предустановлен в системах Windows Vista. Отдельного пакета обновлений для данной версии не существует. Вы можете обновить DirectX, установив пакет обновлений, а также обновления, перечисленные ниже.
DirectX 10.1 предустановлен в системах Windows Vista с пакетом обновления 1 (SP1) или более поздней версии и Windows Server с пакетом обновления 1 (SP1) или более поздней версии. Отдельного пакета обновлений для данной версии не существует. Вы можете обновить DirectX, установив пакет обновлений, а также обновления, перечисленные ниже.
DirectX 11.0 доступен для установки в системах Windows Vista с пакетом обновлений 2 (SP2) и Windows Server 2008 с пакетом обновлений 2 (SP2) при установленном обновлении KB971512.
Примечание. Для дальнейшего обновления DirectX вам необходимо обновить операционную систему.
DirectX 9.0c доступен для установки в системах Windows XP и Windows Server 2003 с помощью установки среды выполнения DirectX 9.0c для конечных пользователей.
Некоторые приложения и игры требуют наличия DirectX 9. Тем не менее, на вашем компьютере установлена более поздняя версия DirectX. Если вы установили и запустили приложение или игру, для которой требуется DirectX 9, может появиться сообщение об ошибке, например «Запуск программы невозможен, так как на компьютере отсутствует d3dx9_35.dll. Попробуйте переустановить программу».
Для устранения этой проблемы необходимо установить среду выполнения DirectX для конечных пользователей.
При запуске этот пакет не вносит изменения в версию DirectX, Direct3D 9, Direct3D 10.x, Direct3D 11.x, DirectInput, DirectSound, DirectPlay, DirectShow и DirectMusic.
Для дальнейшего обновления DirectX необходимо обновить операционную систему.
Содержание
Введение. Необходимость DirectX на ОС Windows
Скачать DirectX 9 для Windows 7 (x32/x64-bit)
Существует также полный установочный пакет DirectX 9, не требующий доступа в интернет.
Официальной страницы с автономной версией DirectX 9 на данный момент больше не существует. Однако вы можете загрузить ее с нашего сайта или с сайта Microsoft.
Готово. Теперь нужно перезапустить компьютер и удостовериться в работе компонента, открыв приложение, требующее только что скачанную библиотеку DirectX 9.
Скачать DirectX 10 для Windows 7 (x32/64-bit)
550Mb библиотек и данных.
Внимание! Если вам нужен автономный установщик (файл весит
Скачать DirectX 11 для Windows 7 (x32/64-bit)
550Mb библиотек и данных Скачать с esate.ru
DirectX 11 – последняя версия компонента, который поддерживается операционной системой Windows 7. Так же, как и DirectX 10, интегрирован по умолчанию и не требует дополнительного скачивания.
Скачать DirectX для Windows 8 или 8.1
Как узнать установленную версию DirectX
Почему DirectX 12 нельзя скачать на Windows 7
У пользователя, всерьез интересующегося современной 3D-графикой, в последнее время все чаще возникает вопрос о совместимости Windows 7 с недавно вышедшими играми. Так, в системные требования к недавно вышедшим частям игр начал «проникать» новый DirectX.
Однако поставить последнюю версию этого компонента на свой компьютер у вас, увы, не получится. Это связано с тем, что единственная система, поддерживающая DirectX 12 – Windows 10. Естественно, теоретически и более старые версии ОС также способны «потянуть» новейшие разработки компьютерной графики.
Только Microsoft решила иначе. Ведь нужно продвигать новую операционную систему в массы, наращивать продажи. Соответственно, чтобы конечные пользователи все-таки обратили внимание на только вышедший продукт, нужно привнести в него определенные фишки (даже если придется исключить их из старых разработок).
Так заведено, что потенциальные покупатели не видят смысла платить за обновления или попросту бояться систем слежки, встроенных в новые версии ОС. Развеять все мифы и узнать о достоинствах Windows 10 вы сможете в следующей главе.
Обновление DirectX до последней версии на Windows 7 (8, 8.1, 10)
Удаление и переустановка DirectX на Windows 7 (XP, 8, 8.1, 10)
Иногда в работе некоторых узкоспециализированных программ или 3D-игр возникают ошибки. Это может быть связано как с появлением проблем в самом приложении, так и с установленным компонентом DirectX.
Перед тем как удалять или переустанавливать DirectX, необходимо убедиться в его неисправности и только после этого предпринимать необходимые меры. Обратите внимание!
Если программа или игра ранее работала корректно, а никаких изменений в важных системных файлах или драйверах не было, рекомендуется переустановить приложение, а также сбросить его настройки.
Удалить DirectX из Windows 7, 8, 8.1, 10 невозможно
Если вы уверены, что проблема возникает исключительно из-за DirectX, для начала переустановите его, используя полную автономную версию с официального сайта Microsoft.
В большинстве случаев проблема будет решена, и вы сможете пользоваться любой программой, которой необходимы установленные библиотеки DirectX.
Удаление DirectX 9 на Windows XP штатными средствами ОС
Решение проблем с установкой и работой DirectX
Перед прочтением данной главы рекомендуется ознакомиться с главой «Удаление и переустановка DirectX на Windows 7 (XP, 8, 8.1, 10)», чтобы сразу отсеять случаи, связанные с неисправным программным обеспечением пользователя.
Если действия из вышеуказанной главы не принесли должного результата, приступайте к ознакомлению с примерами ошибок.
Далее будут приведены типичные проблемы, так или иначе связанные с работой DirectX, которые не устраняются простым обновлением компонента.
Ошибка при запуске приложения (0xc000007b)
Окно ошибки с этим кодом может возникнуть при работе целого ряда приложений или же единственной игры или программы.
В этом случае очень часто некорректно указывается истинный «виновник» проблемы, ведь причиной 0xc000007b может стать, в том числе, и заражение компьютера вирусом.
В появившемся окне запустить без кавычек команду: «sfc /scannow» → дождаться окончания процедуры восстановления → перезагрузить компьютер.
«Компонент Direct3D 11.1 API недоступен. Необходимо обновление Windows 7».
Если вы используете оригинальный образ Windows 7 (неважно: лицензионный или пиратский), нужно просто обновить систему и установить Internet Explorer 11 с официального сайта Microsoft, чтобы исправить эту проблему.
Загрузить IE 11 с официального сайта можно, кликнув по этой ссылке 
. Обратите внимание!
В сборках Windows 7, у которых вырезана функция обновления или другие важные системные службы, установить Internet Explorer невозможно.
Единственный выход для решения проблемы с компонентом «Direct3D 11.1 API» – установка оригинального образа Windows 7 с необходимыми обновлениями.
Если важные возможности ОС не вырезаны автором вашей сборки, необходимо загрузить обновление «KB2731771», которое можно скачать с нашего сайта.
Ваша проблема будет решена, и IE 11 установится нормально при повторной попытке.
После проделанных действий необходимо перезагрузить компьютер, чтобы изменения вступили в силу.
Сбои при установке или работе DirectX в определенных приложениях
Проблемы при установке DirectX (DXEerror.log, критическая или внутренняя ошибка)
Не запускается DirectX или «Failed to initialize…»
Решение этой проблемы индивидуально для каждого пользователя.
Ошибка «Failed to initialize DirectX» возникает в основном при сбоях в работе самого приложения. Чтобы устранить эту неисправность, следует обновить вашу игру/программу, установив все необходимые для нее «патчи» от разработчика.
Для этого нужно посетить форум или сайт нужного приложения и найти раздел, в котором описано решение проблемы. Если вышеописанные действия не помогают, используйте рекомендации из главы: «Ошибка при запуске приложения (0xc000007b)». Это поможет решить возникшую проблему.
Почему стоит переходить на Windows 10 и DirectX12
Достоинства Windows 10 перед ОС Windows 7, 8, 8.1
DirectX 12: стоит ли ради этого обновлять систему. Игры и графические возможности будущего
DirectX 12 – новейшая версия графических библиотек от Microsoft, представленная народу на «Ежегодной конференции разработчиков игр». Компаниям-разработчикам (в частности, их программистам) наконец-то открылся совершенно новый инструмент для упрощения взаимодействия программной части компьютера с аппаратной.
DirectX 12 позволяет создателям игр не только использовать комплектующие ПК более эффективно, но и подключать к процессу работы с графикой ранее недоступные аппаратные преимущества центральных процессоров и видеокарт. Представители компании AMD (популярный производитель графических решений для игроков по всему миру) официально отметили, что новые технологии позволят составить достойную конкуренцию компании Nvidia в ведущих ценовых категориях. Рисунок 5. Сравнение видеокарт среднего ценового сегмента от компании AMD и Nvidia.
Пока DirectX 12 только набирает популярность, в то время как DirectX 11 используется практически повсеместно.
Однако совсем скоро новая версия будет внедряться во все выходящие проекты. К счастью, уже сейчас можно обновиться до Windows 10 и быть в полной готовности к потенциальному прорыву в индустрии разработки игр, который намечается, благодаря появлению DirectX 12. Крупнейшие производители видеоигр и комплектующих уже создают свои мини-шедевры, демонстрирующие великолепную графику и чудеса оптимизации.
Корпорация Microsoft совместно с программными инженерами Nvidia дала возможность разрабатывать игры под новый DirectX уже сейчас, создав специальный драйвер. Более того, Nvidia обещала выпустить поддержку 12-ой версии DirectX на все выпущенные видеокарты, совместимые с версией под номером 11.
Поэтому большая часть конечных пользователей сможет получить совершенное новое удовольствие от видеоигр, а разработчики – вывести компьютерную графику на принципиально другой уровень. Даже видеокарты 2009 года получили поддержку DX 12. Об этом – в следующей главе.
Nvidia добавила поддержку DirectX 12 для видеокарт серии GeForce 400 и GeForce 500
Возможность использовать новые технологии обработки графики были добавлены в том числе видеокартам, давно вышедшим из продажи, так как на компьютерном рынке до сих пор присутствует много устройств из старших серий. Благодаря этому, некогда игровые версии видеоадаптеров уровня GeForce GTX 570/580 смогут получить небольшой бонус к качеству картинки. Впрочем, надеяться на повышение производительности не стоит. DirectX 12 для этих видеокарт нужен в первую очередь для того, чтобы пользователи могли получить хорошую совместимость с новой ОС Windows 10.
Результаты тестирования графических возможностей с популярного иностранного сайта только подтверждают вышесказанное (переведено для esate.ru): Рисунок 6. Показатели FPS в игре Battlefield 1 на версиях DirectX 12 и 11 соответственно.
Все-таки серия GT 500 вышла достаточно давно и не может похвастаться хорошими показателями при работе с новыми технологиями.
А вот современные игровые видеокарты уже оптимизируют под DirectX 12. Поэтому полный переход на новую ступень прогресса – лишь вопрос времени!
Microsoft DirectX – это очень просто!
Microsoft DirectX – это очень просто!
О чем пойдет речь в статье:
Что такое DirectX?
Для чего нужен DirectX?
Что входит в DirectX?
Что такое шейдер?
Зачем нужны шейдеры? Конвейер и шейдерная модель
Что дает пользователю компьютера очередная версия DirectX?
DirectX 10. Эволюционное обобщение пройденного
DirectX 10.1 Как же теперь жить? И пара слов об OGL
Когда говорят о “Microsoft DirectX”, то разные категории людей могут вкладывать в это различные понятия. Давайте разберемся, что может иметься в виду и что это такое на самом деле, для чего он нужен и чем же отличаются последние версии DirectX друг от друга.
Microsoft DirectX – это очень просто!
О чем пойдет речь в статье:
- Что такое DirectX?
Для чего нужен DirectX?
Что входит в DirectX?
Что такое шейдер?
Зачем нужны шейдеры? Конвейер и шейдерная модель
Что дает пользователю компьютера очередная версия DirectX?
DirectX 10. Эволюционное обобщение пройденного
DirectX 10.1 Как же теперь жить? И пара слов об OGL
Когда говорят о “Microsoft DirectX”, то разные категории людей могут вкладывать в это различные понятия. Давайте разберемся, что может иметься в виду и что это такое на самом деле, для чего он нужен и чем же отличаются последние версии DirectX друг от друга.
Обратимся к первоисточнику – самой Microsoft:
http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/bb219737.aspx
“DirectX is a set of low-level APIs for creating games and other high-performance multimedia applications. It includes support for high-performance 2D and 3D graphics, sound, and input”.
Учитывая, что API (Application Programming Interface) – это интерфейс разработки программ, буквальный перевод звучит так: “DirectX – это набор низкоуровневых программных интерфейсов для создания игр и других высокопроизводительных приложений. Он включает в себя поддержку высокопроизводительной 2D и 3D графики, звука и устройств ввода”.
В действительности, Microsoft предоставляет это определение для разработчиков программного обеспечения, следовательно, само собой под DirectX подразумевается APIs DirectX. А с точки зрения пользователя все выглядит несколько иначе. Поэтому дадим более общее определение, хотя оно при этом будет подлиннее.
DirectX – это технология Microsoft для операционных систем семейства Windows, предоставляющая разработчику программного обеспечения интерфейсы (то есть, комфортную среду интерактивного взаимодействия) для создания программ, эффективно использующих графические, мультимедийные устройства и устройства ввода, и обеспечивающая низкоуровневые утилиты (то есть эффективные высокооптимизированные программы) для взаимодействия этих устройств с прикладной программой и операционной системой через соответствующие драйверы.
Другими словами, вполне логично различать понятия DirectX как технологии в целом, как наборов программных интерфейсов при создании программного обеспечения и как программной составляющей операционной системы, отвечающей за поддержку мультимедийных и графических устройств, а также устройств ввода.
Для поддержки разработчиков программного обеспечения Microsoft предоставляет DirectX SDK (Software Developing Kit) – набор программ и утилит разработчика программного обеспечения под технологию DirectX, а для системных программистов и разработчиков компьютерного оборудования есть WDK (Windows Driver Kit )– набор программ и утилит для разработки драйверов. Оба этих программных продукта распространяются свободно и доступны для скачивания с сайта Microsoft. К слову сказать, по прилагаемой к DirectX SDK лицензии, все графические и мультимедийные файлы и компьютерные модели разрешается использовать в своих программах для демонстрационных некоммерческих целей.
Теперь можно смело утверждать, что если моя видеокарта поддерживает DirectX, то это означает, что она способна выполнять программы, созданные с использованием API DirectX, при условии наличия соответствующего драйвера и поддержки со сороны операционной системы.
Сегодня уже трудно найти видеоадаптер, не поддерживающий хотя бы DirectX 7, поэтому для нормальной работы приложения, разработанного в соответствии с конкретной спецификацией DirectX, нужно, во-первых, чтобы операционная система поддерживала эту версию (плюс к тому были установлены соответствующие или более новые библиотеки DirectX в виде dll – файлов, которые обычно автоматически устанавливаются при инсталляции программы, если на компьютере установлены более старые версии библиотек), во-вторых, чтобы видеокарта была с поддержкой соответствующего DirectX и, в третьих, чтобы был установлен подходящий драйвер видеокарты. Несоблюдение первых двух условий не позволит приложению запуститься, а в случае с драйвером может оказаться так, что самый последний доступный драйвер не является лучшим для конкретного приложения (вплоть до полной неработоспособности программы), хотя, в целом, действует правило, что лучше использовать самые свежие версии драйверов и рекомендуется этого правила придерживаться.
Несколько слов о том, что явилось катализатором появления DirectX. Безусловно, в первую очередь, это компьютерные игры. Персональные компьютеры и сейчас далеки от вычислительной мощности, позволяющей кинематографически реалистично воспроизводить на экране монитора с высоким разрешением полноценное интерактивное 3D действие в реальном режиме времени, тем более это им было не под силу двадцать лет назад. Поэтому программисты всегда боролись за каждый байт и мегагерц компьютерных ресурсов (а основные ресурсы – это процессорное время и оперативная память), выжимая все из топовых аппаратных решений, доступных на рынке. И в эпоху, когда основной ОС домашних компьютеров была DOS, очень много игр писалось на языке Ассемблер, что было достаточно трудоемко, но в умелых руках позволяло использовать 100% возможностей техники, так как позволяло напрямую программирвать видеокарту, модель распределения памяти и управлять системными ресурсами. Для тех, кто не застал это время, поясню, что, в отличие от Windows, MS-DOS (наиболее распространенная ОС того времени) – это однозадачная ОС, то есть запускаемая программа забирала все компьютерные ресурсы себе. Чтобы запустить другую программу, первую нужно было обязательно завершить, что часто делалось простой перезагрузкой компьютера.
Производители видеокарт тоже включились в эту гонку, выпуская новые и новые видеокарты, которые частенько и опережали свое время, и оказывались впоследствии тупиковым направлением развития. Но это уже совсем другая история.
Появление новой ОС – Windows 3.х привело к противоречию между конкретной программой, требующей в свое распоряжение максимальное количество ресурсов, и многозадачной ОС, делящей эти ресурсы по “справедливости” между приложениями. Кроме того, драйверы устройств перестали быть доступны программе напрямую – появилась прослойка в виде виртуальных драйверов. Несмотря на имеющуюся иерархию приоритетов у выполняемых в ОС программ, в первых версиях Windows быстродействие игр оказывалось неудовлетворительным. Поэтому долгое время DOS, которой разработчики игр отдавали предпочтение, сосуществовала параллельно с Windows. Но такое положение вещей не вписывалось в стратегию развития Microsoft и привело к интенсификации усилий по решению имеющихся проблем с быстродействием. Так появилcя Game SDK, впоследствии сменивший название на DirectX, призванный сделать программную прослойку от выполняемой программы до мультимедийного и графического оборудования универсальной, не требующей детального знания оборудования (это – дело производителя, задача которого – написать функциональный драйвер), легко создаваемой и сопровождаемой, минимальной по длине и максимальной по быстродействию.
Мы выяснили, что означает, фраза “моя карта поддерживает DirectX”. Впрочем, тут есть один нюанс. DirectX – это собирательное понятие набора программных компонент, и, хоть графическая часть и есть его наиболее существенная, сложная и объемная составляющая, там присутствует и поддержка оборудования, отличного от видеокарт. К примеру, видеокарта вряд ли поддерживает DirectInput (хотя технически ничто не мешает, например, установить на ней пару USB-разъемов для подключения джойстика или геймпада). Поэтому, правильно говорить о поддержке видеокартой компоненты DirectGraphics (которая, на самом деле, только “прикрывает” настоящие компоненты – Direct3D и Direct3DХ), составной части DirectX, но маркетинг – он и в Африке маркетинг – поэтому не только короче, но и гораздо солиднее звучит именно вариант поддержки DirectX целиком! И никаких гвоздей! Поэтому от этого стереотипа уже практически не избавиться. Мы ведь живем, по большей части, в демократических государствах, и, раз большинство считает, что поддерживает, то несколько голосов за правду утонут в общем хоре негодования. Чтобы не прослыть белой вороной, заявляем – наши видеокарты поддерживают DirectX! Однозначно и в полном объеме!
То, что в этом случае видеокарты также должны поддерживать DirectInput, призванный обеспечить работу устройств ввода, таких как клавиатура, мышь, джойстики и другие манипуляторы, уже упомянуто. Все же, для полноты картины, перечислим все компоненты, которые входят в современную версию DirectX:
- DirectGraphics
DirectSound
DirectInput
Коротко, логично и понятно. В свое время в разные версии DirectX в разное время включались, убирались и восстанавливались вновь и другие компоненты – DirectDraw, DirectMusic, DirectPlay, DirectShow и еще несколько, но они или уже существуют только для обратной совместимости либо перенесены в другие SDK, и их использование не рекомендуется либо уже попросту невозможно.
Главная цель создания DXGI – управление низкоуровневыми задачами, которые не требуют включения в библиотеку исполнения DirectX – речь идет о более рациональном разделении установочных и исполняемых процедур.
Последняя версия DirectX SDK на момент написания статьи (Август 2007) добавляет еще одну компоненту,
The Windows Vista Game Explorer,
Слово «шейдер» очень часто употребляют неправильно, не понимая что это такое и отождествляя его с частью компьютерного оборудования. Но это понятие не относится к категории «hardware».
Что же такое “шейдер”? Это слово пришло в мир бытовых компьютеров из кинематографии, где так именовались специальные программы (“shaders”), участвующие в рендеринге (формировании) итогового изображения на экран (или в память). Поэтому шейдеры – это относительно небольшие программы, написанные на специализированных языках, которые выполняются графическим процессором. Для чего служат эти программы и почему заранее известно, что они небольшие? Современные ГПУ обрабатывают потоковую информацию – большие массивы однородных данных простых типов, которые надо обработать по короткому алгоритму и быстро передать дальше, чем меньше программа – тем быстрее обработка, хотя тенденция к усложнению явно прослеживается. Впрочем, большими эти программы (по крайней мере по отдельности) еще долго нельзя будет называть, а размер первых шейдеров вообще очень сильно ограничивался возможностями видеокарт (это определялось наличием в ГПУ регистров для хранения обрабатываемых данных и установленным ограничением на число выполняемых инструкций).
А зачем им нужен специализированный язык? ГПУ имеет многочисленные внутренние специализированные потоковые процессоры с ограниченной функциональностью и упрощенной системой команд. Для потоковой обработки этого вполне достаточно. Это – компромисс между функциональностью, стоимостью и быстродействием, оптимальный на сегодня.
Но даже для небольшой игры может потребоваться написание большого числа шейдеров. Шейдеры группируются в логически связанные блоки, именуемые эффектами (“effects”). Дополнительную информацию по этому вопросу можно получить из документации к DirectX SDK.
Зачем нужны шейдеры? Конвейер и шейдерная модель
Было время, когда о шейдерах никто и не думал. Хорошее было время! Откуда же они свалились на нашу голову? Для того, чтобы понять это, надо знать, как работает современная видеокарта и графический процессор и как это было в то далекое время, когда дети, увидев морскую волну, не кричали радостно “Шейдеры! Шейдеры!”. Поэтому будет уместно сделать маленькое лирическое отступление от непосредственной темы DirectX и разобраться в этом. Я постарался максимально упростить технические детали, насколько это мне удалось – судить вам.
Попробуем упрощенно описать, как функционирует видеокарта. Тут удобно применить технологию “черного ящика”, широко используемую в автоматике. У ящика есть вход и выход, внутренняя функциональность нас интересует весьма приблизительно, причем не интересует, как это происходит на самом деле, а важно лишь то, как это видится снаружи “черного ящика”. Этим черным ящиком и будет выступать видеокарта. Мы должны узнать, что подается на вход, что является выходом и в общих чертах понять, что происходит внутри этого “черного ящика”.
Что является выходом, большинству сразу понятно – к видеокарте подключается монитор и то, что мы на нем видим, и есть выход. Пока будем считать, что так оно и есть, хотя это является истиной далеко не всегда – карта может работать ведомой в SLI или CF без монитора, видеокарта может производить неграфические вычисления и также не подключаться к монитору, выполняя полезную работу как сопроцессор к ЦПУ, либо часть процессорного времени ГПУ может отдаваться задачам, не связанным непосредственно с графикой.
Таким образом, данные о вершинах хранятся в памяти, в буфере вершин, и периодически поступают на обработку в видеокарту. Что происходит с ними дальше – зависит от того, какую версию DirectX поддерживает видеокарта и какую версию DirectX поддерживает программа. Грамотное DirectX приложение при старте проверяет, удовлетворяют ли возможности видеокарты требованиям программы, и только при положительном ответе (после опроса системных данных) разрешает работу.
Итак, пока мы определились, что в видеокарту постоянно будет поступать информация из буфера вершин.
Теперь самое время обсудить, что такое “графический конвейер”. Тут – почти полная аналогия с заводским конвейером. От входа до выхода бежит лента транспортера, на которую поступают входные детали. И пока они на этой ленте направляются к концу конвейера, все, кто работает за конвейером, в соответствии с порученными технологическими операциями, производят соответствующие манипуляции, кто-то что-то привинчивает, или наоборот, отвинчивает, и в итоге начальную деталь вообще не узнать, ибо, как принято говорить, с конвейера уже сходит готовый продукт.
Представьте, что конвейер стал автоматизированным. Все операции выполняются роботами – станками и манипуляторами. Роботы запрограммированы раз и навсегда на выполнение конкретной операции в технологической цепочке. Если на транспортер конвейера ставили более мощный двигатель или рядом ставили еще один конвейер, оказывалось, что старые роботы уже сдерживают увеличение пропускной способности конвейера, независимо от числа линий. Поэтому в таких случаях каждый раз приходится менять роботов на более современных. Опять же, замена требовалась, если хотя бы чуть-чуть менялась технология обработки деталей.
Со временем инженеры так доработали роботов, что теперь стало возможно автоматически, во время работы, оперативно изменять их программу, в зависимости от того, какие детали находятся на конвейере и какие операции требуется выполнять. Кроме того, за процессом работы линий конвейеров стал наблюдать диспетчер, который следит за тем, правильно ли распределена загрузка входными деталями в соответствии с текущей производительностью роботов. Диспетчер сразу исправляет ситуацию так, чтобы не было ни простоев, ни завалов. Поэтому производительность труда на современных конвейерах многократно выросла.
Новая эпоха шейдерного графического программирования принесла не только улучшение качества графики, но и головную боль программистам и покупателям видеокарт.
Мало того, что программист должен был учитывать множество спецификаций, он должен был еще программировать физический опрос возможностей карты (так называемых capable bits) независимо от заявленной поддержки производителем карты на красочной суперобложке, чтобы убедиться, какую же программу подсунуть именно этой карте.
На этом месте статьи я остановился, никак не получалось решить – стоит ли описывать текстурирование, что повлечет необходимость более детального описания пиксельного шейдера, блендинга и фильтраций. Честно говоря, статья и так отняла много времени, поэтому после некоторых колебаний, я решил пропустить эти моменты, так как изначально все-таки стояла цель вводного ознакомления с DirectX, написанного простым языком. И, к тому же, есть масса доступных источников в интернете. Но, если появятся вопросы, – я постараюсь на них ответить.
Может возникнуть вопрос, если на видеокарте, поддерживающей DirectX 9, запускается старая программа, написанная без шейдеров и требующая наличия блока “T&L”, как она выполняется, ведь современные карты уже не содержат аппаратного “T&L”? Очень просто. Драйвер видеокарты различает такую ситуацию и имеет для этих целей простейшие шейдеры с обработкой в стиле а-ля “T&L”, что обеспечивает полную совместимость со старыми приложениями.
Что дает пользователю компьютера очередная версия DirectX?
Теперь, когда мы знаем, что такое DirectX, попробуем разобраться, с точки зрения пользователя-непрограммиста, а что нам дает каждая новая версия DirectX?
Ответ однозначен – НИЧЕГО! DirectX – это одновременно и инструмент и потенциал, который надо раскрыть. Это должны сделать и разработчики программы (программисты, администраторы, художники, музыканты, дизайнеры) и программисты – драйверописатели.
Чтобы раскрыть такой потенциал, нужно немало усилий по изучению нового API и возможностей видеокарт, написанию и отладке кода и его оптимизации, постоянное отслеживание производительности десятков типов видеокарт под последними драйверами, часто вносящими хаос в уже отлаженный под предыдущий драйвер код, нужно умение и способность выкроить чуть – чуть ресурсов для создания нового эффекта, под который их нехватило в предыдущей версии движка под предыдущую версию API. иначе зачем новый API, если все-будет выглядеть по старому? И стоит только выкроить полмиллисекунды на кадр, ее тут же забирают под дополнительные полигоны в сцене, и начинается все сначала. Проходит время. Уже анонсирована следующая версия DirectX.
Это была история о программистах из деревни Виллабаджо.
А в это время в деревне Виллариба программисты под OpenGL радуются и веселятся – смена поколения видеокарт не принесла им никах проблем со сменой API, только лишь возросло быстродействие! И они только что сделали классную новую игру! И не хуже последней игры, выпущенной в деревне Виллабаджо под DirectX!
Конечно, два предыдущих абзаца – шутка. Но в ней очень много правды.
Отметим, что арт-команда готова полностью загрузить следующие несколько поколений видеокарт уже сегодня. Но сегодняшные топовые карты это не осилят.
Можно поставить вопрос и по-другому, а чего не хватало программистам или в целом команде разработчиков в предыдущих версиях DirectX? Что же такого особенного дают новые версии, кроме беспокойства владельцу недавно купленной видеокарты?
Попробуем выяснить и это.
DirectX 10. Эволюционное обобщение пройденного
Здесь уже не обойтись без упоминания некоторых технических деталей, и я коротко перечислю существенные моменты, понимание которых не требует знания DirectX.
Внедрена новая модель драйвера Windows Vista Display Driver Model (WDDM). Чем стала плоха старая модель WDM, использовавшаяся в прежних версиях Windows, можно узнать по ссылке:
http://www.microsoft.com/whdc/driver/wdf/wdf-intro.mspx
а вот все о новой модели WDDM:
http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms797619.aspx
Краткий комментарий.
Произошла полная виртуализация графической памяти. Набирающая силу тенденция виртуализации всего и вся наконец-то добралась и до видеоподсистемы компьютера в полную силу. Чем же она так хороша? Да многим, и с точки зрения безопасности, и с точки зрения размера адресного пространства. Теперь каждому окну приложения выделяется собственная виртуальная память в размере полного экрана, собственный рендеринг (впрочем, WDM – Windows Display Manager трогать не будем). Разрешение экрана 1280х1024 потребует более 5Мб видеопамяти. 10 открытых приложений займет под 60 Мб. Без виртуализации, особенно на карте со 128Мб это называется приехали. Так что очень полезная штука.
Появилась возможность переключения задач на ГПУ. Теперь есть возможность прервать выполнение основной графической задачи и быстро выполнить в фоне, к примеру, расчет какого-нибудь физического взаимодействия объектов. Причем предоставляется возможность и прерывания выполнения работы над примитивом или посреди выполнения шейдера, если это поддерживается видеокартой (так как это не является требованием DirectX 10).
WDDM разрешает совместное использование поверхностей DirectX между процессами, тоже очень неплохо, что появилась официальная поддержка.
По модели драйвера вроде все, что относится к драйверописателям, не трогаем.
Теперь вернемся к DirectX 10. Начнем с того, что у всех на слуху.
Введена унифицированная шейдерная архитектура. Все шейдерные блоки теперь равнозначны и они выполняют задачи в соответствии с текущей стадией конвейера. В видеокартах предыдущего поколения это тоже было ограничено возможно, но приходилось сильно извращаться.
Если теперь производитель карты заверяет, что его видеокарта поддерживает DirectX 10, то этому уже, наверное, можно поверить. По новой спецификации, такая поддержка означает полное соответсвие API – все, что запрограммировано правильно, должно выполняться на любом DirectX 10 железе. Другое дело, что карты все равно разные и обеспечивают разные возможности. К примеру, Радеоны включили аппаратную тесселяцию, что скоро станет требованием DirectX, а видеокарты Nvidia 86хх имеют несколько аппаратных отличий, выгодно отличающих их (конечно, временно, до выхода нового поколения карт) от топовых решений 88хх (к примеру, это позволяет им обращаться к атомам в технологии CUDA, чего лишены их более старшие собратья, есть и другие преимущества. Впрочем, это вряд ли компенсирует владельцам этих карт банальный разрыв в быстродействии).
Появилась новая стадия в конвейере – стадия исполнения геометрического шейдера. Что можно интересного запрограммировать в коде геометрического шейдера? Как и вершинный шейдер, он на входе получает вершины и вершины же выдает на выход, но появляются существенные отличия. Входными данными уже являются не обезличенные вершины в потоке, а вершины примитивов, то есть вершины треугольника, линии или точки, а также соответствующие примыкающие вершины (три на треугольник и две на линию). В выходном потоке стадия геометрического шейдера может генерировать дополнительные вершины, образующие коллекцию вершин (point list), ломаную линию (line strip), либо группу связанных треугольников (tristrip).
Выходной поток вершин стадии геометрического шейдера может быть направлен, как входной поток, на стадию растеризации, либо в буфер памяти, и тогда он снова может являться входным источником вершин для стадии исполнения вершинного шейдера.
Безусловно, операция крайне процессороемкая (имея в виду ГПУ) в плане создания на лету высокополигональной геометрии (особенно, если делать ее за один присест).
Примеры работы геометрического шейдера владельцы видеокарт последних серий могут посмотреть, скачав свежие SDK на сайтах производителей своих видеокарт.
Шейдерная модель получила номер 4.0.
Программный язык написания шейдеров – только НLSL (хотя по-прежнему можно подключать внешний байт-код).
Произошла унификация подхода к используемым ресурсам – все ресурсы могут быть деривативами только от текстуры или буфера памяти.
Соответствуют ли изменения от DirectX 9 к DirectX 10 революционному обновлению? Мое скромное мнение – нет, это большой шаг вперед, но по значимости он не дотягивает до действительно революционного скачка от DirectX 7 к DirectX 8. Тем более очень интересная особенность – динамическая смена задач на ГПУ – не относится к DirectX.
Что мы, как обычные пользователи, вправе ожидать от технологии DirectX, присутствующей на рынке 8 месяцев плюс год открытого предварительного тестирования?
Увы. Мое мнение такое. Самые новые игры под DirectX 9 напрягали соответствующие топовые видеокарты под завязку. Новые возможности API, теоретически давая очень интересный инструмент в руки разработчика, не позволят реализовать его полный потенциал на существующих топовых DirectX видеокартах (имеется в виду Nvidia 8800 и AMD 2900) так, чтобы это было играбельно.
То, что анонсируемые на этот год премьеры будут ориентированы на эти топы, понятно, но уровеь всеобщего ожидания и интерес к этим играм такой, что плохо быть сделанными они не имеют права. Значит, их будут делать хорошо, чтобы разница в передаче игровой атмосферы под DirectX 10 была бы заметна. При этом, чтобы обеспечить приемлимый фпс, наверняка частью красот придется пожертвовать. Миддл сектор в лице 8600 и 2600 отдыхает.
Но есть и хорошие моменты.
Во-первых, это только мое личное мнение, и я очень хочу, чтобы оно оказалось ошибочным (у меня самого пара 8600GT).
Во-вторых, наверняка будет много игр, не выжимающих все из железа, но реализующих какие-нибудь интересные возможности DirectX 10.
В третьих, скоро подоспеет новый топ от Nvidia. Но я не говорил, что это хорошая новость для всех.
Кстати, еще пара слов о конкурирующем стандарте графического API – OpenGL. Его глобальное обновление, с точки зрения временных рамок, вторично по отношению к DirectX, так как он уже ориентируется на те аппаратные изменения, которые производители делают для соответствия спецификации DirectX. Поскольку аппаратное обеспечение и при OpenGL и DirectX одинаково, принципиально эти технологии примерно равноценны, если говорить о потенциальном качестве картинки, а различия проявляются на уровне самого API, открытости кода, мультиплатформенности, способе принятия расширений стандарта и еще нескольких менее важных для конечного пользователя моментов.
Но вернемся к DirectX 10.1. Абсолютно ничего страшного не произошло, всего лишь мелкое эволюционное изменение, вполне соответствующее тем временным рамкам, которые были приняты между предыдущими обновлениями версий DirectX. Поскольку изменений не так много, я решил привести их все (хоть это и сугубо технические моменты), чтобы вы также смогли оценить размеры “катастрофы”.
Перевожу с английского, документация DirectX SDK за август 2007 года:
Direct3D 10.1 добавляет 3 новых API интерфейса. Они добавлены в Direct3D.1 DLL (D3D10_1.DLL и D3D10Core.dll), и будут доступны в Windows Vista Service Pack 1, а именно:
две новые функции D3D10CreateDevice1 и D3D10CreateDeviceAndSwapChain1 для создания интерфейса ID3D10Device1, который получил новые методы для создания интерфейса блендинга ID3D10BlendState1, поддерживающего независимые моды блендинга для каждой поверхности рендеринга и для создания интерфейса ID3D10ShaderResourceView1 c подержкой новых массивов кубических текстур (см. D3D10_TEXCUBE_ARRAY_SRV1).
Соответственно, появляется SM 4.1 для поддержки дополнительного метода работы с субресурсами и массивами кубических текстур.
Правда, к выходу Windows Vista Service Pack 1 список изменений может быть дополнен. Думается, что если бы Microsoft знала, какую волну подымет анонс и какой это найдет резонанс в среде технических дилетантов, она бы анонсировала его только вместе с выходом Windows Vista Service Pack 1, тем более, что всем кто следит за DirectX, о выходе версии DirectX 10.1 было известно давным-давно. Ни один разработчик не будет поддерживать DirectX 10.1 эксклюзивно, и если хочется поддерживать оба варианта, то никаких усилий для этого прикладывать не надо.
При написании статьи ни один сайт или любой другой информационный ресурс не пострадал от копипэйста или плагиата, за исключением нескольких строк, любезно предоставленных для цитирования компанией Microsoft.
Все написанное автором выражает только его личную точку зрения, которая может не соотвествовать объективной реальности. Свою точку зрения (по любому вопросу) автор с радостью и благодарностью изменит, если найдет ваши аргументы убедительными. Эти аргументы, критику, предложения и любые мысли вслух, имеющие какое-нибудь отношение к рассматриваемым вопросам, можно изложить здесь
