微軟DirectX和OpenGL的區別（比較詳細）

• 2019 年 11 月 5 日
• 筆記

    OpenGL是個專業的3D程序接口，是一個功能強大，調用方便的底層3D圖形庫。OpenGL的前身是SGI公司為其圖形工作站開發的IRIS GL。IRIS GL是一個工業標準的3D圖形軟件接口，功能雖然強大但是移植性不好，於是SGI公司便在IRIS GL的基礎上開發了OpenGL。OpenGL的英文全稱是「Open Graphics Library」，顧名思義，OpenGL便是「開放的圖形程序接口」。雖然DirectX在家用市場全面領先，但在專業高端繪圖領域，OpenGL是不 能被取代的主角。

OpenGL是個與.硬件無關的軟件接口，可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS／2之間進行移植。因此，支持OpenGL的軟件具有很好的移植性，可以獲得非常廣泛的應用。由於 OpenGL是3D圖形的底層圖形庫，沒有提供幾何實體圖元，不能直接用以描述場景。但是，通過一些轉換程序，可以很方便地將AutoCAD、3DS等 3D圖形設計軟件製作的DFX和3DS模型文件轉換成OpenGL的頂點數組。

在OpenGL的基礎上還有Open Inventor、Cosmo3D、Optimizer等多種高級圖形庫，適應不同應用。其中，Open Inventor應用最為廣泛。該軟件是基於OpenGL面向對象的工具包，提供創建交互式3D圖形應用程序的對象和方法，提供了預定義的對象和用於交互 的事件處理模塊，創建和編輯3D場景的高級應用程序單元，有打印對象和用其它圖形格式交換數據的能力。

OpenGL的發展一直處於一種較為遲緩的態勢，每次版本的提高新增的技術很少，大多只是對其中部分做出修改和完善。1992年7月，SGI公司發佈了 OpenGL的1.0版本，隨後又與微軟公司共同開發了Windows NT版本的OpenGL，從而使一些原來必須在高檔圖形工作站上運行的大型3D圖形處理軟件也可以在微機上運用。1995年OpenGL的1.1版本面 市，該版本比1.0的性能有許多提高，並加入了一些新的功能。其中包括改進打印機支持，在增強元文件中包含OpenGL的調用，頂點數組的新特性，提高頂 點位置、法線、顏色、色彩指數、紋理坐標、多邊形邊緣標識的傳輸速度，引入了新的紋理特性等等。OpenGL 1.5又新增了「OpenGL Shading Language」，該語言是「OpenGL 2.0」的底核，用於着色對象、頂點着色以及片斷着色技術的擴展功能。

OpenGL 2.0標準的主要制訂者並非原來的SGI，而是逐漸在ARB中佔據主動地位的3Dlabs。2.0版本首先要做的是與舊版本之間的完整兼容性，同時在頂點 與像素及內存管理上與DirectX共同合作以維持均勢。OpenGL 2.0將由OpenGL 1.3的現有功能加上與之完全兼容的新功能所組成(如圖一)。藉此可以對在ARB停滯不前時代各家推出的各種糾纏不清的擴展指令集做一次徹底的精簡。此 外，硬件可編程能力的實現也提供了一個更好的方法以整合現有的擴展指令。

目前，隨着DirectX的不斷發展和完善，OpenGL的優勢逐漸喪失，至今雖然已有3Dlabs提倡開發的2.0版本面世，在其中加入了很多類似於DirectX中可編程單元的設計，但廠商的用戶的認知程度並不高，未來的OpenGL發展前景迷茫。

Open GL現狀

Open GL仍然是唯一能夠取代微軟對3D圖形技術的完全控制的API。它仍然具有一定的生命力，但是Silicon Graphics已經不再以任何讓微軟不悅的方式推廣Open GL，因而它存在較高的風險。遊戲開發人員是一個有着獨立思想的群體，很多重要的開發人員目前仍然在使用Open GL。因此，硬件開發商正在設法加強對它的支持。Direct3D目前還不能支持高端的圖形設備和專業應用； Open GL在這些領域佔據着統治地位。最後，開放源碼社區（尤其是Mesa項目）一直致力於為任何類型的計算機（無論它們是否使用微軟的操作系統）提供Open GL支持。

高級功能

OpenGL被設計為只有輸出的，所以它只提供渲染功能。核心API沒有窗口系統、音頻、打印、鍵盤/鼠標或其它輸入設備的概念。雖然這一開始看起來像是 一種限制，但它允許進行渲染的代碼完全獨立於他運行的操作系統，允許跨平台開發。然而，有些整合於原生窗口系統的東西需要允許和宿主系統交互。這通過下列 附加API實現： * GLX – X11（包括透明的網絡） * WGL – Microsoft Windows

另外，GLUT庫能夠以可移植的方式提供基本的窗口功能。

DirectX

DirectX是一種應用程序接口（API），它可讓以windows為平台的遊戲或多媒體程序獲得更高的執行效率，加強3d圖形和聲音效果，並提供設計 人員一個共同的硬件驅動標準，讓遊戲開發者不必為每一品牌的硬件來寫不同的驅動程序，也降低用戶安裝及設置硬件的複雜度。這樣說是不是有點不太明白，其實 從字面意義上說，Direct就是直接的意思，而後邊的X則代表了很多的意思，從這一點上我們就可以看出DirectX的出現就是為了為眾多軟件提供直接 服務的。

舉個例子吧，骨灰級玩家（玩遊戲比較長的）以前在DOS下玩遊戲時，可不像我們現在，安裝上就可以玩了，他們往往首先要先設置聲卡的品牌和型號，然後還要 設置IRQ（中斷）、I/O（輸入於輸出）、DMA（存取模式），如果哪項設置的不對，那麼遊戲聲音就發不出來。這部分的設置不僅讓玩家傷透腦筋，而且對 遊戲開發者來說就更頭痛了，因為為了讓遊戲能夠在眾多電腦中正確運行，開發者必須在遊戲製作之初,便需要把市面上所有聲卡硬件數據都收集過來，然後根據不 同的 API（應用編程接口）來寫不同的驅動程序，這對於遊戲製作公司來說，是很難完成的，所以說在當時多媒體遊戲很少。微軟正是看到了這個問題，為眾廠家推出 了一個共同的應用程序接口——DirectX，只要這個遊戲是依照Directx來開發的，不管你是什麼顯卡、聲卡、統統都能玩，而且還能發揮更佳的效 果。當然，前提是你的顯卡、聲卡的驅動程序也必須支持DirectX才行。

DirectX是由很多API組成的，按照性質分類，可以分為四大部分，顯示部分、聲音部分、輸入部分和網絡部分。

顯示部分擔任圖形處理的關鍵，分為DirectDraw（DDraw）和Direct3D（D3D），前者主要負責2D圖像加速。它包括很多方面：我們播 放mpg、DVD電影、看圖、玩小遊戲等等都是用的DDraw，你可以把它理解成所有劃線的部分都是用的DDraw。後者則主要負責3D效果的顯示，比如 CS中的場景和人物、FIFA中的人物等等，都是使用了DirectX的Direct3D。

聲音部分中最主要的API是DirectSound，除了播放聲音和處理混音之外，還加強了3d音效，並提供了錄音功能。我們前面所舉的聲卡兼容的例子，就是利用了DirectSound來解決的。

輸入部分DirectInput可以支持很多的遊戲輸入設備，它能夠讓這些設備充分發揮最佳狀態和全部功能。除了鍵盤和鼠標之外還可以連接手柄、搖桿、模擬器等。

網絡部分DirectPlay主要就是為了具有網絡功能遊戲而開發的，提供了多種連接方式，TPC/IP，IPX，Modem，串口等等，讓玩家可以用各種連網方式來進行對戰，此外也提供網絡對話功能及保密措施。

DirectX並不是一個單純的圖形API，它是由微軟公司開發的用途廣泛的API，它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多個組件，它提供了一整套的多媒體接口方案。只是其在3D圖形方面的優秀表現，讓它的其它方面顯得暗淡無光。DirectX開發之初是為 了彌補Windows 3.1系統對圖形、聲音處理能力的不足，而今已發展成為對整個多媒體系統的各個方面都有決定性影響的接口。 DirectX 是一組低級「應用程序編程接口 (API)」，可為 Windows 程序提供高性能的硬件加速多媒體支持。Windows 支持 DirectX 8.0，它能增強計算機的多媒體功能。使用 DirectX 可訪問顯卡與聲卡的功能，從而使程序可提供逼真的三維 (3D) 圖形與令人如醉如痴的音樂與聲音效果。    DirectX 使程序能夠輕鬆確定計算機的硬件性能，然後設置與之匹配的程序參數。該程序使得多媒體軟件程序能夠在基於 Windows 的具有 DirectX 兼容硬件與驅動程序的計算機上運行，同時可確保多媒體程序能夠充分利用高性能硬件。    DirectX 包含一組 API，通過它能訪問高性能硬件的高級功能，如三維圖形加速芯片和聲卡。這些 API 控制低級功能（其中包括二維 (2D) 圖形加速）、支持輸入設備（如遊戲桿、鍵盤和鼠標）並控制着混音及聲音輸出。