DirectX

DirectX — это набор API (интерфейсов программирования приложений) от Microsoft, предназначенный для разработки и работы мультимедийных приложений, особенно игр, на платформе Windows.

Для чего используется DirectX?

• Разработка компьютерных игр под Windows и Xbox.
• Ускорение графики и мультимедиа в приложениях.
• Поддержка современных технологий (например, Ray Tracing, HDR, VR).

Если вы играли в современные игры на ПК или Xbox, то так или иначе взаимодействовали с DirectX — даже не подозревая об этом. Этот набор технологий от Microsoft уже более 25 лет остается фундаментом игровой индустрии. Но что скрывается за этим названием? Как DirectX эволюционировал от простого графического API до мощного инструмента, определяющего будущее игр?

История

1995: Рождение

В середине 90-х разработка игр под Windows была кошмаром. Разные видеокарты требовали разный код, звуковые API конфликтовали, а управление вводом было нестабильным. Microsoft решила исправить это, выпустив DirectX 1.0 в 1995 году.

Первые версии (DX1–DX5) были сырыми, но уже включали:

• DirectDraw (2D-графика)
• DirectSound (аудио)
• DirectInput (клавиатура, мышь, джойстики)

1999–2002: Эпоха Шейдеров

С выходом DirectX 8 в 2000 году появилась поддержка шейдеров — небольших программ, выполняемых на GPU. Это открыло дорогу к более сложной графике:

Pixel Shaders (обработка пикселей)

Vertex Shaders (манипуляции с 3D-моделями)

DirectX 9 (2002) стал долгожителем: его использовали вплоть до 2010-х (например, в Half-Life 2, World of Warcraft).

2006–2015: Стабильность и Оптимизация

• DX10 (Vista) ввел унифицированную шейдерную архитектуру.
• DX11 добавил тесселяцию и Compute Shaders (GPGPU-вычисления).

Но главное — DirectX 11 стал последним «удобным» API перед переходом на низкоуровневое программирование.

2015–2025: DirectX 12 и Будущее

DirectX 12 (2015) — это революция:

• Низкоуровневый доступ к GPU (меньше накладных расходов).
• Многопоточность (лучшая загрузка CPU).
• DirectX Raytracing (DXR) — трассировка лучей в реальном времени.

Сейчас DirectX 12 Ultimate (2020) объединяет все передовые технологии:

1. Mesh Shading
2. Variable Rate Shading (VRS)
3. Sampler Feedback
4. DirectStorage (мгновенная загрузка игр)

Как DirectX Работает «Под Капотом»?

Сердце Графики

Direct3D — это главный компонент DirectX, отвечающий за рендеринг. В отличие от OpenGL, он:

Более строгий к коду (меньше «магии» драйверов).

Дает прямой контроль над видеокартой (особенно в DX12).

Пример кода (DX12):

// Создание очереди команд
D3D12_COMMAND_QUEUE_DESC queueDesc = {};
queueDesc.Type = D3D12_COMMAND_LIST_TYPE_DIRECT;
queueDesc.Flags = D3D12_COMMAND_QUEUE_FLAG_NONE;
ThrowIfFailed(device->CreateCommandQueue(&queueDesc, IID_PPV_ARGS(&commandQueue)));

Этот код показывает, насколько низкоуровневым стал DX12 — разработчик сам управляет памятью GPU и очередями команд.

Что Дает DX12 По Сравнению с DX11?

Критерий	DirectX 11	DirectX 12
Уровень абстракции	Высокий	Низкий
Многопоточность	Ограниченная	Полная
Производительность	Зависит от драйверов	Зависит от кода
Сложность разработки	Проще	Сложнее (но гибче)

Вывод: DX12 дает +30–50% FPS в умелых руках, но требует больше кода.

Война API

Vulkan (Khronos Group)

• Плюсы: Кросс-платформенность (Windows, Linux, Android).
• Минусы: Меньше оптимизаций под конкретные GPU.

Metal (Apple)

• Плюсы: Максимальная производительность на macOS/iOS.
• Минусы: Только для устройств Apple.

Почему игры чаще выбирают DirectX?

• Интеграция с Windows и Xbox (главная игровая платформа).
• Лучшая документация и инструменты (PIX Debugger, DirectX Tool Kit).
• Поддержка NVIDIA/AMD/Intel (все драйверы оптимизированы под DX).

Будущее

Полный Ray Tracing

Уже сейчас Cyberpunk 2077 и Metro Exodus используют DXR. В будущем трассировка станет стандартом.

Mesh Shading

Замена старых пайплайнов — теперь GPU сам решает, какие объекты рендерить.

DirectStorage и SSD

Игры будут загружаться мгновенно (как в Forspoken).

Заключение

DirectX давно вышел за рамки игр: его используют в киноиндустрии, медицине (рендеринг МРТ), машинном обучении.

Совет для начинающих:

• Начните с DX11, если хотите понять основы.
• Переходите на DX12, если готовы к сложностям, но хотите максимум производительности.

Будущее за низкоуровневыми API, и DirectX 12 — один из лучших выборов.