1.1. Обзор Direct3D

Direct3D — это низкоуровневый графический API (программный интерфейс для приложений), позволяющий отображать трехмерные миры используя аппаратные ускорители трехмерной графики. Direct3D можно представлять как посредника между приложением и графическим устройством (аппаратурой трехмерной графики). Например, чтобы приказать графическому устройству очистить экран, приложение должно вызвать метод Direct3D IDirect3DDevice9::Clear. Взаимоотношения между приложением, Direct3D и аппаратурой компьютера показаны на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Взаимосвязь между приложением, Direct3D и аппаратурой

На рис. 1.1 блок с названием Direct3D представляет набор документированных интерфейсов и функций, которые Direct3D предоставляет приложениям и программистам. Эти интерфейсы и функции охватывают полный набор функциональных возможностей, предлагаемых данной версией Direct3D. Обратите внимание, что предложение возможости Direct3D не означает, что она будет поддерживаться аппаратурой.

На рис. 1.1 изображена промежуточная стадия между Direct3D и графическим устройством — уровень абстрагирования от аппаратуры (Hardware Abstraction Layer, HAL). Direct3D не может напрямую взаимодействовать с аппаратурой, поскольку продаются сотни различных видеокарт и каждая видеокарта отличается набором поддерживаемых функций и способом реализации тех функций, которые поддерживаются. Например, две разные видеокарты могут совершенно по-разному выполнять очистку экрана. Поэтому Direct3D требует, чтобы производители оборудования реализовали уровень абстрагирования от оборудования (HAL), который представляет собой зависящий от аппаратуры код, указывающий устройству ка выполнять те или иные операции. Благодаря этому Direct3D не требуется знать специфику конкретных устройств, и его спецификации не зависят от используемого оборудования.

Производители видеокарт встраивают поддержку всех предлагаемых их оборудованием возможностей в HAL. Те возможности, которые предлагает Direct3D, но которые не поддерживает устройство, в HAL не реализованы. Попытка использования тех возможностей Direct3D, которые не реализованы в HAL приводит к ошибке, за исключением тех случаев, когда требуемая функция может быть воспроизведена программно, как , например, программная обработка вершин в библиотеке времени выполнения Direct3D. Так что, используя экзотические возможности, поддерживаемые лишь несколькими устройствами, предусмотрите в программе проверку поддержки видеокартой этих функций (подробнее об этом мы поговорим в разделе 1.3.8).

1.1.1. Устройство REF

Вам может потребоваться написать прогамму Direct3D, использующую те аппаратные возможности, которые не поддерживает ваша система. Для этих целей Direct3D предоставляет вспомогательный растеризатор (reference rasterizer, известный также как устройство REF), который программно эмулирует все предлагаемые API Direct3D возможности. Это позволяет вам писать и проверять код, использующий возможности Direct3D, не поддерживаемые вашей аппаратурой. Например, в четвертой части этой книги мы будем использовать вершинные и пиксельные шейдеры, которые могут не поддерживаться вашей видеокартой. Если ваша видеокарта не поддерживает шейдеры, вы можете проверить работу кода с помощью устройства REF. Очень важно понимать, что устройство REF предназначено только для разработчиков. Оно присутствует только в DirectX SDK и не может быть предоставлено конечным пользователям. Кроме того, следует помнить, что устройство REF работает очень медленно и не годится ни для каких целей, кроме тестирования.

1.1.2. D3DDEVTYPE

В коде устройство HAL указывается константой D3DDEVTYPE_HAL, являющейся членом перечисления D3DDEVTYPE. точно так же устройство REF указывается с помощью константы D3DDEVTYPE_REF, являющейся членом того же перечисления. Очень важно помнить эти типы устройств, поскольку при создании устройства вам придется указывать, какой именно тип использовать.