爱华网百度空间 | 百度首页 | 登录 难得糊涂！正如故乡是用来怀念的，青春就是用来追忆的，当你怀揣着它时，它一文不值，只有将它耗尽后，再回过头看，一切才有了意义——爱过我们的人和伤害过我们的人，都是我们青春存在的意义 主页博客相册|个人档案 |好友 查看文章
OpenGL 3 & DirectX 11: The War Is Over2009-03-04 11:24原文出处： OpenGL 3 & DirectX 11: The War Is Over
现今在DirectX与OpenGL皆已相当普及的年代裡，我们似乎也逐渐淡忘了两者从前的那段江湖恩怨。现今在DirectX与OpenGL皆已相当普及的年代里，我们似乎也逐渐淡忘了两者从前的那段江湖恩怨。 在著名硬体网站Tom’s Hardware的这篇专栏文章裡，作者带领我们重新回顾这场「绘图API 战争」中的起伏转折，以及OpenGL 3 与DirectX 11 的未来展望，是篇值得仔细阅读的好文章。在著名硬体网站Tom’s Hardware的这篇专栏文章里，作者带领我们重新回顾这场「绘图API战争」中的起伏转折，以及OpenGL 3与DirectX 11的未来展望，是篇值得仔细阅读的好文章。
「DirectX 最杀！很强很邪恶的微软帝国万岁！」 「DirectX最杀！很强很邪恶的微软帝国万岁！」
「想跨平台吗？OpenGL 才是唯一的光明道路！」 「想跨平台吗？OpenGL才是唯一的光明道路！」
「我是初学者，应该要选择DirectX 或OpenGL？」 「我是初学者，应该要选择DirectX或OpenGL？」
「我想做出一款超棒超好玩的游戏，要用DirectX 还是OpenGL 比较好？」 「我想做出一款超棒超好玩的游戏，要用DirectX还是OpenGL比较好？」
身为游戏程式设计者，如果你有定期浏览国外各大程式论坛的习惯，应该会对以上这些问题感到非常亲切、熟悉，而且可能还会有些反感吧？身为游戏程式设计者，如果你有定期浏览国外各大程式论坛的习惯，应该会对以上这些问题感到非常亲切、熟悉，而且可能还会有些反感吧？ 在游戏程式设计相关领域的讨论区裡，最常见的万年讨论串非「DirectX 与OpenGL 的比较」莫属。在游戏程式设计相关领域的讨论区里，最常见的万年讨论串非「DirectX与OpenGL的比较」莫属。 DirectX 与OpenGL 双方各有死忠的支持者阵营，只要在网路上裡提出类似以上叙述的问题，往往会引来双方拥护者激烈的对抗与辩论；如果又不小心触动了某些资深程式设计者的「逆鳞」，就更加会战到天荒地老无以复加。
在过去的短短几年之内，我们亲身经历了消费性3D显示卡市场的爆炸性成长。 从以前只有硬派玩家会花大钱购买的「3D 加速卡」，到现在几乎已成为标淮配备的「3D 显示卡」，电脑绘图硬体不仅成功地打入了一般消费者的市场中，其性能也获得革命性的突破，目前GPU 的电晶体数量甚至已经超越了CPU。从以前只有硬派玩家会花大钱购买的「3D加速卡」，到现在几乎已成为标淮配备的「3D显示卡」，电脑绘图硬体不仅成功地打入了一般消费者的市场中，其性能也获得革命性的突破，目前GPU的电晶体数量甚至已经超越了CPU。 时至今日， DirectX 与OpenGL 在电脑绘图与游戏业界中的地位，究竟是处于分庭抗礼的情势，或者已经分出了胜负？ 且让我细说从头。且让我细说从头。
这场由Microsoft（简称为MS）与Silicon Graphics （简称为SGI）公司相互交锋的绘图API 战争，已经持续了十年之久。当年DirectX 初试啼声之时，MS 挟其庞大的企业资源以及Windows 作业系统的市佔率，正摩拳擦掌淮备倾全力推行自家设计的绘图API 标淮。而相
较之下，虽然SGI 的资源比较弱势，但是行之有年的OpenGL，早已佔据了电脑绘图界的王者地位而无可动摇；同时， OpenGL 也得到最强而有力的同盟军John Carmack 的支持背书 。由于当时使用OpenGL 开发的Quake Engine所达到的惊人绘图效果，因此使得所有绘图显示卡的製造商，都必须提供完整的驱动程式支援OpenGL 标淮，才能够符合游戏开发者与游戏玩家对于显示卡硬体的期望。
SGI 的OpenGL 是当时专业绘图市场中的龙头老大，佔有极大的优势，而与此同时MS 只能够一切从零出发。 要开发出既好用且功能强大的绘图API，学习曲线可说是相当的严峻；在早期的DirectX 版本中，很多程式设计者都无法适应那种与OpenGL 全然不同的複杂程式概念，因此许多人都对于DirectX 不屑一顾，并不看好它的未来发展。要开发出既好用且功能强大的绘图API，学习曲线可说是相当的严峻；但是MS 并没有轻言放弃，随著每次释出的全新版本，DirectX 正一步步逐渐跟上OpenGL 的脚步。
在双方开战初期，OpenGL 拥有非常显著的有利优势，然而整场战役的转捩点，发生于2001 年MS 释出的DirectX 8 之中 。这是首次DirectX 的API 不再仅止于拷贝SGI 的规格标淮；MS 在这次DirectX 的全新版本中，引入了对于整个电脑绘图界来说极为重要的创新与变革：Vertex Shader 以及Pixel Shader。顶点著色器与像素著色器的诞生，为绘图程式开发者们开拓了一条前所未见而且闪闪动人的星光大道。
相较之下，当时SGI 的主要收益来源是非常昂贵的3D 绘图工作站，他们没能预期到3D 绘图显示卡市场的惊人需求爆发，而ATI 与Nvidia 这两间新兴的显示卡厂商，又竟然能以相当低廉的价格，将绘图显示卡打入游戏玩家的市场。另一方面，OpenGL 规格标淮的发展，也受到各软硬体厂商之间的利益衝突因素牵连而迟迟无法达成共识。而在MS 这方，却仅仅与ATI 以及Nvidia 两间公司合作制订DirectX 的API 规格，并且拥有最终的关键裁量权，因此能够相当顺利且迅速地持续发展。
在彼消此长的情况下， 当DirectX 9 推出后，更是成功地获得了一场决定性的胜利 。于是，有许多软体与游戏的开发者，决定开始使用DirectX 或者同时提供两者的支援；只有John Carmack 以及有跨平台需求的开发者，仍然对于OpenGL 忠心耿耿，但是他们的阵营已经比从前衰弱许多。当然，OpenGL阵营手上仍然握有逆转命运的契机。 于是在二年前，OpenGL ARB 组织终于将OpenGL 的开发权交付给了Khronos集团，将一切的希望都寄託在他们的身上。经过了二年的漫长等待后，在今年八月的SIGGRAPH 研讨会中，Khronos 终于发表了万众瞩目的OpenGL 3，所有OpenGL 阵营的支持者莫不期待能够藉此扳回一成。然而，事情并没有如原先计画般的顺利。
将时序拉回2002年，此时OpenGL正逐渐失去电脑绘图界的领先地位。 MS 的DirectX 9 提出了全新的著色器(Shader) 绘图功能以及高阶著色语言(HLSL)，而OpenGL 阵营却拿不出可以相比拟的功能。在Shader 绘图架构问世之后，显示卡硬体很难再依循著传统的绘图管线架构生产製造，于是为了弥补现有OpenGL 不足之处，各家显示卡厂商开始各自扩充原有的OpenGL 规格，自订出一套自己专属的延伸绘图API。
正当OpenGL 阵营陷入一片混乱之时， 3DLabs这间公司瞭解到OpenGL 亟需迅速而彻底的变革，才能够跟得上显示卡硬体一日千里的发展脚步，于是当仁不让地提出一项拥有许多重大改革项目的OpenGL 重整计画。首先，他们为OpenGL 加入了高阶著色语言GLSL，
接著为了使OpenGL 得到良好的效能，必须将API 进行全面性的整理修改；在OpenGL 2.0 Pure 的核心规格裡，他们计画删除那些过时以及多馀的功能特徵，只留下最符合现今硬体主流架构的功能，使开发者能够慢慢地由老旧的OpenGL 1.x 版本，转移到全新的OpenGL 2.0 版本。
然而很遗憾地，经过OpenGL ARB组织的冗长讨论后，这项周全的改善计画被回绝了。 在最终释出的OpenGL 2.0 裡，仅仅加入了对于GLSL 的支援 ，而3DLabs 所提案的其他功能全都随风而逝，导致OpenGL 2.0 的版本仍然远落后于DirectX 所提供的功能。此时各家显示卡厂商与软体开发者，都同意事态不能够再继续这样发展下去，否则OpenGL 将会逐渐失去地位而被人遗忘。此时各家显示卡厂商与软体开发者，都同意事态不能够再继续这样发展下去，否则OpenGL将会逐渐失去地位而被人遗忘。 最后，OpenGL ARB 终于在2006 年时，将接力棒交到了Khronos 集团手上。
Khronos 以过去管理OpenGL ES 的高效率与负责态度著称，在接手OpenGL 的开发后，他们很快地建立起对外的沟通管道，并且对于OpenGL 的未来发展与多方厂商进行周详的讨论，最后提出了两项OpenGL 发展计画的里程碑：Longs Peak 与Mount Evans 。首先，在第一个开发里程碑Longs Peak 中，他们打算删除那些已经过时的API，使OpenGL 能够集中在一组比较先进的功能组之中，并且提供与Shader Model 2 相同等级的功能；而第二个里程碑Mount Evans，则期望能够加入全新的API，并且提供与Shader Model 4 相同等级的功能。
时程很紧迫，需要完成的项目非常多，刚开始的开发状况仍称得上是一切顺利，没想到自2007 年年末开始，Khronos 就不再公布任何关于OpenGL 新版的开发进度消息，突然间由开诚布公的沟通，一瞬间转变为完全封闭的态度。直到今年八月SIGGRAPH 的研讨会裡，OpenGL 3 总算是千呼万唤始出来。直到今年八月SIGGRAPH的研讨会里，OpenGL 3总算是千呼万唤始出来。但是在惊喜之后，则是失望、不满以及愤怒的情绪，如同泄洪般在网路讨论区里漫天盖地而来。
这些强烈的负面回应，不只是因为OpenGL 3比原先预定的时程延后了将近一年的时间才发布，同时也因为大多数在Longs Peak中所承诺的新功能也完全地被舍弃了。 检视最终公布的成果， OpenGL 3 看起来简直就像是OpenGL 2.2 版本一样 ，只不过是个「增进性的更新」(incremental update) 而已，API 并没有真正地产生改变。OpenGL 3 所提供的新功能，也与DirectX 10 非常相似。 OpenGL 3所提供的新功能，也与DirectX 10非常相似。
根据Carmack 的说法， OpenGL 3 标淮未能达到预期成果的主要原因，在于某些CAD 软体的开发者并不满意Longs Peak 中制订的规格 。这些软体厂商，害怕相容性的问题会使得他们的应用程式某些比较老旧的功能失效。深入参与研发程序的Nvidia 公司Lichtenbelt 也说：「我们在应该移除哪些功能的议题上，遭遇到意见不一致的情势，主要是因为不同的市场需求所致。 我们发现我们无法做出一个满足所有人需求的API。 」
回过头来看看另一方的DirectX 阵营。回过头来看看另一方的DirectX阵营。 在2006 年发佈的DirectX 10 裡，MS 对DirectX 整体做出了史上最彻头彻尾的修改。近年来，传统的API 绘图架构已经快要跟不上显示卡硬体的发展脚步，因此DirectX 10 的远大目标，就是要为未来的硬体架构提供一项稳固的根基建设。然而，DirectX 10 并没有如预期般获得游戏
玩家与开发者的喜爱及关注。
对于游戏玩家来说，即使使用了DirectX 10 可能也感受不到明显的改变；更糟的是，新的API 只为Vista 以上的系统撰写，正好为敌视MS 的使用者找了一项非常充足的开战理由。而对于游戏开发者来说，在Windows XP 仍然佔据绝大多数消费者市场的情况下，DirectX 10 与Vista 作业系统绑在一起，不仅转换成本极高而且也发挥不了显著的市场作用，因此多数的游戏专案，仍然选择坚守著传统的DirectX 9 标淮。
在最近刚揭露初步讯息的DirectX 11中，公布了不少值得游戏开发者引颈期盼的全新功能。 DirectX 11 奠基于10 之上，也可以称为是一次增进性的版本更新；在DirectX 11 正式问市以后，许多开发者应该会选择略过DirectX 10，直接使用DirectX 11 开发最新的游戏。 而最棒的是， DirectX 11 不仅能够向下相容于DirectX 10 的显示卡，同时也能够在Windows 7 与Vista 上执行！
在DirectX 11的许多新功能中，我个人认为最重要的莫过于多执行绪绘图功能的支援 。 再者，在GPU 的专用开发语言上，相较于Nvidia 大力推行的CUDA，DirectX 11 的Compute Shader 优势在于能够同时支援ATI 以及Nvidia 的显示卡，甚至是未来的Intel Larrabee 显示硬体，而且也与DirectX 的功能具备有更佳的整合能力。另外像是Tessellation 阶段的导入、Texture Compression 效果的改善，以及物件导向化的Shader Model 5 等等，也都是对于电脑绘图与游戏开发领域非常具有吸引力的功能特点。
许多人对于OpenGL失望之处，不仅是API本身的能力，同时也包含被处理的过程。 在OpenGL 3 裡，仅仅勉强跟上了DirectX 10 的脚步，而在几乎同一时间裡，MS 已经公布了次世代DirectX 11 版本的细节。虽然相较于DirectX 10，最新的DirectX 11 并没有什么革命性的创新之处，但是自DirectX 10 推出以来，MS 已历经了二年的困难处境，所以现在MS 得以在稳健的基础上，回收当时花费庞大心力重建API 的功夫。
原文标题所下的「The War Is Over」 ，已经很明确地表达了作者对于DirectX 与OpenGL 之战的心得感想。但是在文章最后，即便未来的可能性相当难以预期，作者仍希望在后续OpenGL 3 的更新内容裡，能够证明他所做出的结论是错误的。就我自己的感想来说，OpenGL 仍然是跨平台绘图应用程式的唯一选择，我也不希望OpenGL 从此衰落而一蹶不振，演变成DirectX 独占鼇头的局面。唯有正向的竞争压力，才能够加速促进绘图API 以及绘图显示硬体的发展。
在瞭解了DirectX 与OpenGL 两强相争的历史渊源以及来龙去脉之后，或许有些读者还是会想问：「到底应该要选择学习DirectX 或者OpenGL？」对于想进入游戏程式设计领域的初学者来说， 我的建议是：两者都需要学习。DirectX 与OpenGL 具有不同的设计理念与实作技巧，也拥有各自独具的优势与弱点；在游戏业界中，两方都有广泛的使用族群，并没有特别偏向某一方，所以两者皆不可偏废。
如果非要从两者中挑一个入门，那么我会建议由OpenGL开始学习电脑绘图理论与实作技术 。 因为学习DirectX 的初学者，往往很容易被视窗程式的建立以及COM 元件的架构所迷惑，反而会模糊了学习电脑绘图程式设计的焦点。若是使用OpenGL，便可以利用GLUT 或其他的辅助函式库，大幅简化与平台相关的视窗程式建立细节，使学习者能够专注在电脑
绘图理论与程式实作技术的领域中。当然如果你在进入电脑绘图领域之前，已经相当熟悉Windows 视窗程式设计，那么选择DirectX 做为出发点也同样是没问题的。
在学会了DirectX 与OpenGL 之后，就可以把它们当成「个人工具箱」裡的两把利器：当我想要学习最新的Shader 程式设计，将显示卡性能发挥到极限时，我会拿出DirectX 这把屠龙刀；而当我有个程式概念想要快速完成雏形试做时，我就会挥舞OpenGL 倚天剑。不管是DirectX 还是OpenGL，随你自由来去，岂不乐乎？不管是DirectX还是OpenGL，随你自由来去，岂不乐乎？
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