DirectX（全称：Direct eXtension，简称DX）是由微软公司创建的多媒体编程接口。由C++编程语言实现，遵循COM。其API包含DirectX Graphics、DirectPlay、DirectSound、DirectInput、DirectSetup等部分（Direct3D 与DirectDraw已集成成DirectX Graphics）、DirectMusic、DirectPlay。被广泛使用于Microsoft Windows、Microsoft Xbox和Microsoft Xbox 360电子游戏开发，并且只能支持这些平台。目前最新版本为DirectX 11，创建在最新的Windows 7及Windows Vista操作系统之上。
DirectX 6之前，在Windows 3.1至Windows 98SE之间，曾有WinGAPI的出现。而DirectShow亦已自原本的DirectX SDK中移到Windows平台SDK了。Redist Package是媒体开发底层API，通过它可以开发游戏和其它多媒体应用程序。
组件
DirectX组成的组件有：
- DirectX Graphics，包含二组APIs（DirectX 8.0 onwards）:
- DirectDraw：用于绘制2D Graphics（en:raster graphics）（不建议使用，虽然目前仍有大量的用户）现开始被Direct2D取代。
- Direct3D（简称D3D）：用于绘制3D图形（3D graphics）
- DirectInput：用于结合键盘、鼠标、摇杆，或其它的游戏控制器（Not updated since 8 except for XInput，专门提供给Xbox360的控制器。并建议以WM INPUT取代键盘与鼠标。）
- DirectPlay：用于网络游戏连接沟通（配合DirectInput使用，上次的更新版本是version 8.目前已不建议使用）
- DirectSound：用于录音，并且记录波形音效（waveform sound）
- DirectSound3D（简称DS3D）：用于3D音效（3D sounds）的录音。
- DirectMusic：用于DirectMusic Producer的录音。
- DirectX Media：包含DirectAnimation可用于2D的网页动画（web animation），DirectShow可支持多媒体录音（multimedia playback）以及数据流媒体（en:streaming media），DirectX在网页上的转换，还有Direct3D可保留3D graphics更清晰的解析。DirectShow亦包含有en:DirectX plugins用于en:audio signal processing以及DirectX Video Acceleration加速影音音效（video playback）。
- DirectX Media Objects：支持数据流对象（streaming objects），像是编码（encoders）、解码（decoder）以及效果（effects）。
- DirectSetup：用于DirectX组件的安装，并非完全是API。
- DirectCompute：通用计算API。
- Direct2D:为DirectDraw的替代者，主要提供2D 动画的硬件加速(浏览器内) (只支持于Windows Vista/7以上)。现使用于Internet Explorer 9及Mozilla FireFox 4
- DirectWrite:主要字体显示API，提供使用GPU令字体显示更为平滑，类似CleanType(只支持于Windows Vista/7以上)
历史
1994年末，微软即将推出新一代操作系统Windows 95。决定新操作系统的最终价值的因素在于究竟新系统能运行哪些程序。微软的三个员工：Craig Eisler、Alex St. John、Eric Engstrom十分关心这个问题，因为不少游戏程序员更喜欢在DOS系统下编写游戏，这意味着，没有多少人愿意为WIN95编写游戏，新操作系统不会获得多少成功。
DOS允许直接访问显卡、键盘、鼠标、声卡以及其他系统硬件设施。而Windows 95出于保护存储系统的目的，限制了对硬件的直接访问，取而代之的是一套更加规范标准的访问方法。微软需要一种方法让程序员在WIN95中也能编写出高效的程序。此时，离新系统发布不到几个月了。St. John和Engstrom联合解决了这个问题，他们将解决方案称为DirectX。
DirectX的第一个版本作为Windows Games SDK发布于1995年9月，它作为Windows API的一部分用以替换Windows 3.1中的设备上下文I和WinGAPI。ATI的一个开发团队为微软带来了基本的游戏图像技术，微软方面，DirectX由专门的团队负责开发，Eisler为团队领导，而St. John和Engstrom则成为主程序设计师。
DirectX出现之前，微软已经将OpenGL包括在Windows NT系统中，而在当时，OpenGL对硬件要求严苛，这限制了一些工程师和CAD用户。Direct3D就作为OpenGL的代替品被加入DirectX。随着硬件技术的发展，OpenGL成为行业标准，一场“战役”发生在DirectX的支持者和OpenGL的支持者之间，而且前者只支持Windows平台，而后者支持多平台。在实际应用中，游戏开发者常常两者同时使用，因为DirectX支持许多OpenGL所不支持的功能，比如音效和输入装置。而选择混合使用OpenGL和OpenAL的队伍也在壮大。
由此派生出的“特别DirectX”也作为微软Xbox和Xbox 360的图形API，这套API由微软和NVIDIA公司共同开发，Xbox API和DirectX 8.1比较相似，但不能升级更新，Xbox本版也叫做DirectXbox，但由于商业销售缘故，还是被简称为Xbox[1]
2002年，微软发布了DirectX 9，它支持最新的顶点阴影着色器2.0版本，又于2004年4月将shader model 3.0（SM 3.0）加入了DirectX 9.0c。
2005年4月，DirectShow从DirectX移除，加入到Microsoft Platform SDK。[2].
发布历史
| DirectX版本 | 版本编号 [3] | 操作系统 | 日期 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| DirectX 1.0 | 4.02.0095 | 1995年9月30日 | ||
| DirectX 2.0 | 未知 | 1996年 | ||
| DirectX 2.0a | 4.03.00.1096 | Windows 95和NT 4.0 | 1996年6月5日 | |
| DirectX 3.0 | 4.04.00.0068 | 1996年9月15日 | ||
| 4.04.00.0069 | 之后的DirectX 3.0加入了Direct3D 4.04.00.0069 | 1996年 | ||
| DirectX 3.0a | 4.04.00.0070 | Windows NT 4.0 SP3 最后支持Windows NT 4.0的版本 | 1996年12月 | |
| DirectX 3.0b | 4.04.00.0070 | 3.0a的一个小更新 纠正了一个日文版本下的漏洞 | 1996年12月 | |
| DirectX 4.0 | 从未发布[4] | |||
| DirectX 5.0 | 4.05.00.0155 (RC55) | Windows NT 5.0的测试版本 | 1997年7月16日 | |
| DirectX 5.2 | 4.05.01.1600 (RC00) | 为Windows 95发布的版本 | 1998年5月5日 | |
| 4.05.01.1998 (RC0) | 只用于Windows 98 | 1998年6月25日 | ||
| DirectX 6.0 | 4.06.00.0318 (RC3) | Windows CE上的Dreamcast版本 | 1998年8月7日 | |
| DirectX 6.1 | 4.06.02.0436 (RC0) | 1999年2月3日 | ||
| DirectX 6.1a | 4.06.03.0518 (RC0) | 只用于Windows 98 SE | 1999年5月5日 | |
| DirectX 7.0 | 4.07.00.0700 (RC1) | 1999年9月22日 | ||
| 4.07.00.0700 | Windows 2000 | 2000年2月17日 | ||
| DirectX 7.0a | 4.07.00.0716 (RC0) | 2000年3月8日 | ||
| 4.07.00.0716 (RC1) | 2000年 | |||
| DirectX 7.1 | 4.07.01.3000 (RC1) | 只用于Windows Me | 2000年8月14日 | 2D与3D组件分离的最后一版（IDirectDraw7与IDirect3D7） |
| DirectX 8.0 | 4.08.00.0400 (RC10) | 2000年11月12日 | 2D与3D组件集成的第一个版本（IDirectGraphic8）与Vertex Shader与Pixel Shader | |
| DirectX 8.0a | 4.08.00.0400 (RC14) | 最后支持Windows 95的版本 | 2001年2月5日 | |
| DirectX 8.1 | 4.08.01.0810 | Windows XP，Windows Server 2003和Xbox特别版 | 2001年10月25日 | |
| 4.08.01.0881 (RC7) | 这个版本用于更早的操作系统 (Windows 98, Windows Me和Windows 2000) | 2001年11月8日 | ||
| DirectX 8.1a | 4.08.01.0901 (RC?) | 这个版本升级了Direct3D（D3d8.dll） | 2002年 | |
| DirectX 8.1b | 4.08.01.0901 (RC7) | 这个版本修正了DirectShow在Windows 2000上的一个漏洞（Quartz.dll） | 2002年6月25日 | |
| DirectX 8.2 | 4.08.02.0134 (RC0) | 和DirectX 8.1b一样，但包含了DirectPlay 8.2 | 2002年 | |
| DirectX 9.0 | 4.09.00.0900 (RC4) | 2002年12月19日 | （IDirectGraphic9）与HLSL | |
| DirectX 9.0a | 4.09.00.0901 (RC6) | 2003年3月26日 | ||
| DirectX 9.0b | 4.09.00.0902 (RC2) | 2003年8月13日 | ||
| DirectX 9.0c | 4.09.00.0903 | 只用于Windows XP SP2 | ||
| 4.09.00.0904 (RC0) | 2004年8月4日 | |||
| 4.09.00.0904 | Windows XP SP2，Windows Server 2003 SP1，Windows Server 2003 R2和Xbox 360 | 2004年8月6日 | ||
| DirectX 9.0c - 双月更新 | 4.09.00.0904 (RC0) | 2006年10月更新是最后支持Windows 98、Windows Me和Windows 2000的版本。[5] 2005年12月更新和2006年2月更新增加了对XML的支持 | 两月更新一次，开始于2004年10月，直到现在，最新版本：DirectX 9.0c Redist Jun 20102010年6月 | |
| DirectX 10.0 | 6.00.6000.16386 | Windows Vista | 2006年11月30日 | 开始导入DXGI（DirectX Graphics Infrastructure）架构 |
| DirectX 10.1 | 6.00.6001.18000 | Windows Vista Service Pack 1与Windows Server 2008 | 2008年2月4日 | |
| DirectX 11 | 6.01.7600.16385 | Windows 7，Windows Server 2008 R2 | 2009年7月22日 | 与Windows 7 RTM一同发布 |
| 6.01.7601.17514 | Windows 7 SP1，Windows Server 2008 R2 SP1 | 2010年11月23日 | KB976932，与Windows 7 SP1一同发布 | |
| 7.00.6002.18107 | Windows Vista SP2，Windows Server 2008 SP2 | 2009年10月26日 | KB971512 |
兼容性
硬件制造商要为每款硬件产品编写驱动程序来支持DX，甚至一些硬件商只编写DX的驱动，这意味着要使用这款硬件就必须安装DX，早期的DirectX版本自带了所有支持DX硬件的驱动程序，后来用户可以通过自动更新系统下载适合的驱动。
一些驱动程序只支持某个版本的DX，DX10之前，所有DirectX版本都保持向下兼容性，即新版本兼容旧版本，例如安装了DX9的电脑，依然可以运行由DX6编写的代码。
.NET Framework
2002年间，微软发布了一个兼容.NET Framework的DX版本，因而允许程序员充分利用.NET的特性编写DX程序，这套API被称为Managed DirectX（MDX）。2005年微软在DirectX 9.0c版本上开发一套正对.NET平台的Managed API，即Direct 9.0 for Managed Code 1.0（简称Managed DirectX）。
2005年12月、2006年2月、4月、8月，微软相继发布DirectX的更新版本，使之支持.NET 2.0框架。然而.NET 2.0版本至今只是个测试版。
G设备上下文 2006期间，微软终止开发Managed DirectX，改推出了XNA framework，是一组基于Managed DirectX，帮助程序员更轻松的编写游戏的框架，将DirectX，Shader，高级着色器语言（HLSL）以及其他工具集成到一起。2006年12月11日，微软对Windows XP提供免费的XNA Game Studio Express RTM的下载服务。
DirectX 10
Windows Vista及以上的操作系统才支持DirectX 10（也就是说，DirectX 9 是最后一个支持 WindowsXP 的版本），比起之前的版本，DX10做了重大的变动：增加了XInput用以处理XBOX 360手柄的支持，DirectSound将被XACT替换。DirectX 10也减少了对音效硬件加速的支持，更多的使用CPU来运算音效。
Direct3D 10.1是DirectX 10的改进版，随Vista SP1出货。
DirectX 11
DirectX 11是DirectX 10的改良，只对性能和扩展性进行优化，主要改进在提供Shader Model 5.0，加入对MSAA的直接采样控制。大幅改进多线程性能，提供三个独立的接口。进一步提高纹理压缩，镶嵌（tessellation）处理的性能[6][7]，并加入了Compute Shader（DirectCompute）来支持GPGPU，提供新版HLSL语言，与 nVidia 的 CUDA 功能类似。
Direct3D 11.1是DirectX 11的改进版，将随Windows 8出货。
各种API
除了DX，仍然有许多其他的API选择，然而，没有一种可以完全等同于DX的功能，但可以组合起来使用，例如SDL、OpenMAX、OpenML、OpenGL、OpenAL、FMOD等。这些往往擅长于某个方面，而且支持多平台，且多是开源的。也有一些替代品旨在包揽DX的全部功能，比如Wine。
DirectX标志的变更
纵观DX的各个版本，X都是一个核辐射警告标志或一只螺旋桨叶片。这个设计引发了不小的争议，因为DX计划的原名叫做“曼哈顿计划”，这个名称来源于美国的核武器研制计划，最终美国使用核武器轰炸了日本的广岛和长崎，这在暗示DX产品要替代日本在电子游戏方面的霸主地位。这一说法被微软公然否定，微软表示这只是出于艺术设计的考虑。[8]
[编辑]参见
微软主题首页- 图形设备接口（GDI）
- GGI（通用图形接口）
- Graphics pipeline
- DxDiag
- DirectX plugin
- ActiveX
- Microsoft XNA
- 支持DirectX 10游戏列表
- 支持DirectX 11游戏列表
[编辑]其他API
- SDL
- OpenMAX
- OpenML
- OpenGL
- OpenAL
[编辑]注释
- ^ J. Allard, PC Pro采访, 2004 4月
- ^ [1]
- ^ 版本编号由微软的DxDiag工具获得（4.09.0000.0900以及更高版本，在开始菜单|运行中输入DxDiag即可），编号统一使用x.xx.xxxx.xxxx格式，而微软网站上给出的编号使用x.xx.xx.xxxx格式，如果网站上编号为4.09.00.0904，那么在电脑上安装后，会变为4.09.0000.0904。
- ^ DirectX 4从未发布过，Raymond Chen在他的书《The Old New Thing》中解释说，DirectX 3发布之后，微软开始同时开发DX4和5，只是增加一些小特性的DX4版本会在短时间内完成，而DX5会增加大量新内容，游戏开发者对DX4新特性的失望导致了DX4计划的搁置。之后，微软将重心完全转移到DX5开发上。 Chen, Raymond. Etymology and History. The Old New Thing. 第一版. Pearson Education. 2006年: pg. 330. ISBN 0-321-44030-7.
- ^ DirectX End-User Runtimes (October 2006)
- ^ What's next for DirectX? A DirectX 11 overview — A DirectX 11 overview. Elite Bastards. September 1, 2008 [2008-09-04].
- ^ DirectX 11: A look at what's coming. bit-tech.net. September 17, 2008.
- ^ David Craddock. Alex St John Interview. Shack News. 2007年3月[2007-04-04].
[编辑]外部链接
- Microsoft's DirectX官方站点
- Microsoft's MSDN文档&资源中心
- GameDev'关于DX的数据
- OpenGL 3 & DirectX 11: The War Is Over : Introduction - Tom's Hardware
- 中关村在线 - 见证3D进化之路－DirectX发展历史回顾
- DirectX知识库 / 程序设计俱乐部
