DirectX編程環(huán)境配置

Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved專題1DirectX編程環(huán)境配置拋磚引玉作為游戲程序設(shè)計專業(yè)的同學(xué)，相信大家都喜歡玩游戲，特別是近年來非常流行的三維游戲，這些游戲在一定程度上改變?nèi)藗兊纳詈蛫蕵贩绞?。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved3D游戲開發(fā)最流行的圖形API有？DirectGraphicsOpenGLJAVA3DOpenInventor

Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved絕對主要的地位

如果說PC用戶不會不認(rèn)識Windows操作系統(tǒng)的話，那么游戲用戶也不會不知道DirectX的大名。想必大家都還記得1996年時微軟隨紅色警戒、FIFA96等經(jīng)典游戲一起發(fā)行的DirectX3.0吧，當(dāng)時DirectX是以GameSDK的軟件開發(fā)工具包形式出現(xiàn)的。但是誰也沒有想到的是，經(jīng)過幾年的發(fā)展，DirectX竟然成為Windows操作系統(tǒng)極其重要的一部分，也是微軟牽制眾多硬件廠商的致命法寶。DirectX整合了Direct3D接口，使得3DFX苦心經(jīng)營多年的Glide3D接口灰飛煙滅。微軟在退出OpenGL組織之后，Direct3D也以迅雷不及掩耳之勢成為3D接口的絕對主流。對于顯示芯片廠商和游戲廠商而言，遵循DirectXAPI已經(jīng)成為默認(rèn)的一道死命令，而如今我們更是進(jìn)入了DirectX10時代。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved什么是DirectX？DirectXisasetoflow-levelAPIsforcreatinggamesandotherhigh-performancemultimediaapplications.Itincludessupportforhigh-performance2Dand3Dgraphics,sound,andinput.（FromMSDN）Fromadeveloper‘sperspective，DirectXisasetofAPIs(applicationprogramminginterface)fordevelopingmultimediaapplicationsontheWindowsplatform.（FromIntroductionto3DGameProgrammingwithDirectX9.0）DirectX是Microsoft開發(fā)的一套功能豐富的底層的API，用于在Windows平臺上開發(fā)游戲和其他高性能的多媒體應(yīng)用程序。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved麻雀雖小，五臟俱全DirectX的優(yōu)勢微軟的支持為軟件開發(fā)者提供硬件無關(guān)性；專為Windows平臺的游戲設(shè)計而開發(fā)包含多個部分，而OpenGL則只是3D圖形接口版本更新快，緊跟圖形硬件發(fā)展的步伐已經(jīng)是民用市場的主流APICopyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX的組成部分Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectXAudioDirectSound√DirectMusicDirectXGraphicsDirectInputDirectShowDirectPlay2D（DirectDraw)3D（Direct3D）音頻輸入設(shè)備圖形音、視頻流媒體網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已不推薦使用√√DirectX的發(fā)展簡史在DirectX普及之前，大多數(shù)的游戲都是在DOS下開發(fā)的，因?yàn)镈OS可以直接訪問硬件，開發(fā)人員幾乎無需考慮各種硬件平臺對游戲的兼容性。但是Windows將很多系統(tǒng)的底層訪問權(quán)限都保護(hù)起來，一時間，很多開發(fā)人員都難以適應(yīng)。微軟清醒地意識到，如果不能全面打開Windows下的娛樂市場，那么Windows始終取代不了經(jīng)典的DOS。為此，他們提出了HAL（HardwareAbstractionLayer，硬件抽象）和HEL（HardwareEmulationLayer，硬件模擬）兩項標(biāo)準(zhǔn)。

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在DirectX誕生之初，業(yè)界已經(jīng)有眾多標(biāo)準(zhǔn)，其中有兩個重要的標(biāo)準(zhǔn)：OpenGL和Glide3D，特別是非常成熟的OpenGL，它被用于圖形、影像服務(wù)器，制作電影、科教片等等，隨著技術(shù)逐漸成熟，越來越普及，如當(dāng)時大名鼎鼎的QuakeIII游戲就是基于這個標(biāo)準(zhǔn)的，而DirectX，很多硬件、主流游戲都不支持它，沒有游戲、沒有硬件，即使有再好的標(biāo)準(zhǔn)也是沒有意義的，DirectX的魅力一直沒有得到表現(xiàn)，但是它有微軟的支持推廣，它就有希望。Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX的發(fā)展簡史

DirectX經(jīng)歷了多個版本，從最早的DirectX到最新的DirectX10，每一個版本的出現(xiàn)都會導(dǎo)致一大批支持該新版本DirectX的新游戲出現(xiàn)。下面我們就來看看DirectX的發(fā)展都經(jīng)歷了哪些版本。DirectX的發(fā)展簡史DirectX1.0：為游戲而生

DirectX出現(xiàn)是在Windows發(fā)布后，整個Windows3.1的操作系統(tǒng)還很脆弱，加上DirectX標(biāo)準(zhǔn)剛剛推出，很多硬件不支持，很多主流游戲也不支持，當(dāng)時基本都采用專業(yè)圖形API－OpenGL，缺乏硬件的支持成了其流行的最大障礙。但是隨著Windows95的發(fā)布，穩(wěn)定的窗口操作系統(tǒng)，出現(xiàn)了劃時代的變化，DirectX的命運(yùn)也由此改變。

DirectX1.0可以直接讀取硬件信息，開發(fā)的游戲能實(shí)現(xiàn)對二維（2D）圖像進(jìn)行加速，這時候的DirectX不包括現(xiàn)在所有的3D功能，還處于一個初級階段。Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedCopyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX2.0：2D崛起3D雛形

1996年，終于DirectX升級到了2.0，這個時候標(biāo)志性的產(chǎn)物誕生了，2.0最大的改善是在DirectDraw，而且這個時代的經(jīng)典游戲也出現(xiàn)了，很有代表意義的《紅色警報(RedAlert)》和《Diablo(恐懼)》，紅警的Windows版本和Diable都是在DirectX的標(biāo)準(zhǔn)上開發(fā)的。可惜的是，當(dāng)時很多老顯卡由于不能完全支持DirectX2.0，而不能玩Diable。除了2D以外，DirectX2.0的D3D部分的雛形基本完成，由于當(dāng)時3D游戲較少，很多都是基于DOS開發(fā)的。世嘉公司的VR戰(zhàn)士的PC版本就是基于DirectX2.0開發(fā)完成的，雖然效果粗糙了一些，但Direct3D魅力還是可以感受到的。Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedRedAlert,1996Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX3.0：D3D發(fā)展壯大

1997年微軟發(fā)布了最后一個版本的Windows95，同年發(fā)布了DirectX3.0，此時3D游戲開始深入人心，這時候DirectX的魅力被眾多軟硬件廠商看好，讓Direct3D有了與OpenGL與Glide3D格斗的勇氣。從這個版本開始，很多玩家知道了DirectX的存在，也是這個時候開始出現(xiàn)了3D加速卡，如3DFX的Voodoo，Nvidia的Riva128，Intel的I740。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved古墓麗影2Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX5.0：D3D日益強(qiáng)大

微軟沒有發(fā)布4.0版本的DirectX，DirectX3.0發(fā)布后沒多久就直接發(fā)布了DirectX5.0。盡管5.0與3.0時間間隔不長，但它的意義可不簡單。此版本對Direct3D做出了很大的改動，加入了霧化效果、Alpha混合等3D特效，使3D游戲中的空間感和真實(shí)感得以增強(qiáng)，還加入了S3的紋理壓縮技術(shù)。同時，DirectX5.0在其它各組件方面也有加強(qiáng)，在聲卡、游戲控制器方面均做了改進(jìn)，支持了更多的設(shè)備。除此以外在游戲系統(tǒng)的兼容性方面作了很大改善。因此，DirectX發(fā)展到DirectX5.0才真正走向了成熟。此時的DirectX性能完全不遜色于其它3DAPI，而且大有后來居上之勢。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved極品飛車3在DirectX5.0發(fā)布不久第二代3D加速卡問世了，這一代3D加速卡借助DirectX6.0的技術(shù)爭得不可開交。主要代表顯卡是Nvidia的RivaTNT2，并連的VooDoo2，VooDoo3。到了這個時代，市場格局已經(jīng)很清晰，是Nvidia與3DFX的斗爭。

DirectX6.0的3D效果更多了，加入了雙線性過濾、三線性過濾等優(yōu)化3D圖像質(zhì)量的技術(shù)，而且借助硬件的強(qiáng)大性能，可以渲染出高分辨率下的32位色的3D效果，這也是當(dāng)時GPU所最為追求的功能。這一點(diǎn)采用PCI總線技術(shù)的VooDoo系列敗下陣來，它只能支持800x600下的16位色渲染，而Nvidia一開始就使用先進(jìn)的AGP總線結(jié)構(gòu)，高規(guī)格，新技術(shù)，每次發(fā)布新品都給用戶更高性能的享受，每次成功都為他奠定顯卡老大的基礎(chǔ)。除了高分辨率渲染，DirectX6.0的另外一大特色便是支持標(biāo)準(zhǔn)紋理壓縮算法，微軟公司從S3公司（先已經(jīng)被VIA收購）取得S3TC授權(quán)并將其加入DirectX6.0。對于當(dāng)時的3D游戲而言，如何提高紋理效果是一件很頭疼的事情，因?yàn)榕c之相配套的3D顯卡在性能上無法滿足大量紋理的需求，此時使用壓縮技術(shù)自然是一條捷徑。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved

DirectX6.0：D3D權(quán)威出現(xiàn)

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DirectX7.0最大的特色就是支持T&L，該技術(shù)中文名稱是“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和光照”。在T&L問世之前，位置轉(zhuǎn)換和燈光都需要CPU來計算，CPU速度越快，游戲表現(xiàn)越流暢。使用了T&L功能后，這兩種效果的計算用顯示卡的GPU來計算，這樣就可以把CPU從繁忙的勞動中解脫出來。換句話說，擁有T&L顯示卡，使用DirectX7.0，即使沒有高速的CPU，同樣能流暢的跑3D游戲。

DirectX7的發(fā)布又一次把顯卡市場進(jìn)行重新整合，T&L成為當(dāng)時人們關(guān)注的焦點(diǎn)。這個時代的代表性產(chǎn)品是GeForce2系列和GeForce4MX系列。這時候第一塊支持T&L功能的顯示卡是Nvidia的Geforce256，同時ATI發(fā)布的Radeon7500，一度成為支持T&L功能的效果最好的顯示卡，這個階段3DFX公司走到盡頭，成為顯卡中的歷史。

DirectX7：D3D權(quán)威確立

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Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX8.0：D3D的瘋狂

2001年微軟發(fā)布了DirectX8.0，一場顯卡革命開始，它首次引入了頂點(diǎn)著色器(VertexShader)與像素著色器(PixelShader)的概念，反映在特效上就是動態(tài)光影效果。硬件T&L僅僅實(shí)現(xiàn)的固定光影轉(zhuǎn)換相比，VS和PS單元的靈活性更大，它使GPU真正成為了可編程的處理器。這意味著程序員可通過它們實(shí)現(xiàn)3D場景構(gòu)建的難度大大降低，通過VS和PS的渲染，可以很容易的營造出真實(shí)的水面動態(tài)波紋光影效果。此時DirectX的權(quán)威地位終于建成，代表產(chǎn)品：GeForce4Ti系列，后期ATI的Radeon8500。

DirectX8的發(fā)布成了真正的第4代3D加速卡時代來臨的標(biāo)志。

Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved極品飛車6

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2002年底，微軟正式發(fā)布DirectX9.0，提升了VertexShader和PixelShader的版本，從而展現(xiàn)出更為強(qiáng)大的性能。PS2.0具有完全的可編程架構(gòu)，傳統(tǒng)的硬件T&L單元也被取消，能對紋理效果即時演算、動態(tài)紋理貼圖，還不占用顯存，提高了材質(zhì)貼圖的分辨率；所支持的硬件指令從28－160，可同時操作的材質(zhì)從6－16，單元的渲染精度已達(dá)到浮點(diǎn)精度，可以使用多重紋理貼圖，可操作的指令可以任意長，電影級別的顯示效果輕而易舉的實(shí)現(xiàn)。VS2.0編程將比以前復(fù)雜得多，新的VS標(biāo)準(zhǔn)增加了循環(huán)操作指令，提高處理效率。

DirectX9.0中還包含了NURBS和DisplacementMapping（置換式貼圖）這兩項關(guān)鍵的技術(shù)。讓游戲程序設(shè)計師們更容易更輕松的創(chuàng)造出更漂亮的效果，讓程序員編程更容易。

DirectX9.0：讓人耳目一新

Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved總體而言，DirectX9.0是對于DirectX8.1版本的補(bǔ)充，出現(xiàn)這一現(xiàn)象是因?yàn)?D顯卡技術(shù)的發(fā)展滯后于DirectX接口。從技術(shù)角度來看，DirectX9.0c相對于DirectX9.0b還是有著很多的變化，不過Microsoft對于版本提升相當(dāng)謹(jǐn)慎，因此很多用戶都將DirectX9.0c稱作為準(zhǔn)DirectX10。在DirectX9.0c架構(gòu)中，最終的改進(jìn)便是引入3.0版本的Pixel/VertexShader，并且支持ATI的3Dc紋理壓縮技術(shù)和nVIDIA主導(dǎo)的HDR技術(shù)。

Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedQuake4Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX10：統(tǒng)一渲染架構(gòu)

相對于其他方面的技術(shù)革新，微軟在ShaderModel4.0中引入的統(tǒng)一著色架構(gòu)才是DX10最大的看點(diǎn)。微軟在DirectX9中引入的了2.0/2.X/3.0三個版本的VS以及PS，其中支持2.0版的著色引擎是DirectX9的GPU的最低標(biāo)準(zhǔn)，而當(dāng)前主流的顯卡已經(jīng)都硬件支持加入了擁有更多高級處理功能的3.0版本著色引擎。不過，即便是DirectX9.0c，對于功能相仿的VertexShader、PixelShader來說，目前圖形芯片廠商仍需要在GPU中劃分兩個區(qū)域來存放VertexShader陣列和PixelShader貼圖流水線。這無疑是一種資源冗余，而且這也加重GPU的設(shè)計難度及成本。當(dāng)DirectX10把渲染流程更細(xì)分為VertexShader、GeometryShader及PixelShader，這個情況將會更為明顯。那么，有沒有可能把這兩者整合在一起呢？答案就是肯定的!這也是DirectX10做的事情。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved統(tǒng)一渲染架構(gòu)能更有效地利用顯卡資源統(tǒng)一渲染架構(gòu)將令GPU的角色由單純?yōu)镚ameRendering提升至GameComputing的理念，UnifiedShading引擎設(shè)計更適合異類運(yùn)算工作(HeterogeneousComputing)，例如Physics

運(yùn)算、影像編碼運(yùn)算等，讓顯卡的應(yīng)用范疇大幅提升。Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX10的其他革新：虛擬顯存技術(shù)：微軟根據(jù)虛擬內(nèi)存管理方法將在DirectX10中引入虛擬顯存技術(shù)，把顯存的利用帶到了全新的層次。整數(shù)指令集：進(jìn)行動態(tài)/靜態(tài)分支預(yù)測、頂點(diǎn)緩存定位、通用內(nèi)存尋址方面，浮點(diǎn)是無法進(jìn)行精確計算的。直接存取像素著色幀緩存：使用了像素描影器直接存取幀緩存的方式來部分代替以前的實(shí)時渲染。增強(qiáng)型圖形鑲嵌技術(shù)：按照我們的要求，進(jìn)行不同的紋理鑲嵌，以便取得更佳的視覺效果，將使3D世界進(jìn)一步擬真化。Physics(物理加速)技術(shù)：物理計算是當(dāng)前游戲體驗(yàn)當(dāng)中的關(guān)鍵部分，它將增加游戲的真實(shí)感、沉浸感和帶來更加有趣的體驗(yàn)。Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedCrysis,孤島危機(jī)2007Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved按部就班使用VC7.1(.net2003)+DirectX環(huán)境配置Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved我們的環(huán)境：MSVisualStudio.NET2003(VC++7.1)DirectX9.0最新DirectXSDK的下載頁面/directx/sdk/我們使用的版本/downloads/details.aspx?displaylang=en&FamilyID=5493f76a-6d37-478d-ba17-28b1cca4865aCopyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved①雙擊②準(zhǔn)備安裝，點(diǎn)擊“下一步”Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved③建議大家都使用默認(rèn)的安裝路徑Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved④開始安裝，點(diǎn)擊“下一步”Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved⑤點(diǎn)擊“完成”，安裝完畢Copyright2008ByNeusoftGroup.AllrightsreservedDirectX的目錄DeveloperRuntime中包含了運(yùn)行時需要的DLLDocumentation是相關(guān)的文檔Include是編程所需的頭文件Lib是編程所需的庫文件Samples不僅僅是范例，而且提供了一個框架Utilities是一些實(shí)用工具Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved設(shè)置相關(guān)路徑相關(guān)路徑(包含文件路徑、庫文件路徑)可以在IDE的選項中設(shè)置，也可以在項目屬性中設(shè)置。為了方便起見，我們選擇在IDE選項中設(shè)置。為的是以后在新的項目中就可以不再做同樣的步驟了。Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved設(shè)置IDE的目錄Copyright2008ByNeusoftGroup.Allrightsreserved需要添加的包含