作者：三牛
2002年，微软公司制订的DirectX 9绘图函数库标准(以下简称DX9)一举统一电脑游戏的开发标准。此后，为了使游戏开发商能够营造更逼真的视觉效果，更流畅的游戏表现，微软公司又开发出全新的Direct X10标准(以下简称DX10)，并一举整合到新一代的Windows Vista操作系统中。DX10似乎更受游戏开发商欢迎，推出不到半年，首批DX10原生游戏已经准备推出。那么，DX10游戏究竟采用了哪些先进的图形技术?DX10显卡在DX10游戏中的性能表现又如何?相信很多朋友都非常感兴趣，下面笔者就与大家作一探讨。
DirectX10 DirectX9画面对比
一、DX10标准的技术特点
相比起上一代的DirectX 9标准，DirectX 10不但有更大的编程弹性，而且进一步提高了3D软件的运行效率。DirectX 10的主要改进如下：
1、使用Unified Shader(统一着色器)设计;
2、引入Geometry Shader(几何着色器);
3、降低对处理器的负荷;
4、更大的编程弹性;
5、硬件规格更严格。
DirectX 10中的“Shader Model”(着色器模型，又称渲染器模型)为4.0版，其最大特点是使用“统一着色器”设计，Vertex Shader(顶点着色器)、Pixel Shader(像素着色器)乃至全新引入的几何着色器都使用相同的指令集，拥有相同数量的指令数和暂存器，让程序员避免因为着色器的类型不同而分别进行优化的困难，从而大大提高编程弹性和开发效率。
硬件使用统一架构的最大好处是，所有着色器由于使用同一组设计，因此设计更加简单。如果想提高性能只需增加更多的着色器数量即可(因为3D绘图的并行运算可行性相当高)，也能提高硬件的使用效率。
举例而言，当一个游戏或应用软件主要需要顶点着色器时，可将GPU中的全部着色器都设置为顶点着色器进行运算。与之相对，在DirectX 9中遇到类似的情况时，像素着色器就会闲置，从而造成资源浪费。
正如以往的着色器版本升级，这次Shader 4.0也大大增加了可供程序员使用的资源，例如“Temp Register”(暂存注册器)由原来的32个增加到4096个，“Texture”(材质)也从16层提高到128层等等。
在以往的DirectX版本中，GPU只能处理从CPU传来的资料，从开始到结束的过程中GPU都只能处理同一资料，不会从现有的资料内产生出新资料。如果游戏中出现新物品，又或者物品受到破坏而变形时，都需要CPU重新处理。由于在大部分游戏运行时CPU已经极其忙碌，因而影响到游戏的性能表现。而DirectX 10新引入的几何着色器允许GPU在处理顶点资料后，再通过几何着色器改变物品外型，从而再产生出新顶点。新顶点也可以通过“Stream Out”(流输出层)直接写到内存中，不一定要经过像素着色器处理。当然，除了产生出新顶点外，几何着色器也能减少不需要的顶点，使物品处理更具灵活性。
此外，在DirectX 9或以前版本的DirectX中，最令人失望的是效率欠佳，对处理器的要求过高。因为每一个3D指令都必须先通过CPU处理，给CPU造成相当大的负荷，使游戏中的物品数量不能设计得太多，而且每个物品也不能使用大量的视觉效果。为了解决这个问题，DirectX 10引入全新设计，包括取消以往所有固定功能的API，使API更为“苗条”、效率更高。另外在DirectX 9中，每一次绘图前都必须再次验证资源的正确性，而在DirectX 10中则只在物品首次产生时验证一次，大大降低对CPU资源的占用。据ATI公司估计，现在API占用约40%的运行时间，到DirectX 10时则会大幅降低到20%，使CPU能够有更多时间处理其他工作，从而在游戏内增加更多的物品和视觉效果，使游戏画面变得更为真实。 | 
