| 開発者 | マイクロソフト |
|---|---|
| 初回リリース | 1995年9月30日 |
| 安定リリース | 12 Ultimate API / 2021年10月5日 |
| オペレーティング·システム | Microsoft Windows、Windows Phone 8、Dreamcast、[1] 、Xbox、Xbox 360、Xbox One、Xbox Series XおよびSeries S、Linux (Gallium Nine)(DirectX 12のみ、 Windows Subsystem for Linux専用)[2] |
| タイプ | 翻訳 |
Microsoft DirectX は、Microsoftプラットフォーム上でマルチメディア、特にゲーム プログラミングやビデオに関連するタスクを処理するためのアプリケーション プログラミング インターフェイス(API)のコレクションです。当初、これらの API の名前はすべて「Direct」で始まっており、 Direct3D、DirectDraw、DirectMusic、DirectPlay、DirectSoundなどがありました。DirectX という名前は、これらすべての API の省略形として造られ ( X は特定の API 名を表します)、すぐにコレクションの名前になりました。Microsoft が後にゲーム コンソールの開発に着手したとき、そのコンソールが DirectX テクノロジに基づいていることを示すために、X はXboxという名前のベースとして使用されました。 [3] Xの頭文字は、 XInputやCross-platform Audio Creation Tool (XACT)など、Xbox 用に設計された API の名前に引き継がれ、DirectX パターンはDirect2DやDirectWriteなどの Windows API にも引き継がれています。
Direct3D (DirectX 内の 3D グラフィックス API) は、 Microsoft WindowsおよびXboxシリーズのコンソール向けのビデオ ゲームの開発で広く使用されています。また、Direct3D は、CAD/CAM エンジニアリングなどの視覚化およびグラフィックス タスク用の他のソフトウェアアプリケーションでも使用されています。Direct3D は DirectX の最も広く知られているコンポーネントであるため、「DirectX」と「Direct3D」という名前が同じ意味で使用されることがよくあります。
DirectXソフトウェア開発キット(SDK) は、再配布可能なバイナリ形式のランタイム ライブラリと、コーディングに使用するための付属ドキュメントおよびヘッダーで構成されています。当初、ランタイムはゲームによって、またはユーザーによって明示的にインストールされるだけでした。Windows 95 はDirectX を搭載してリリースされませんでしたが、Windows 95 OEM Service Release 2 には DirectX が同梱されていました。[4] Windows 98とWindows NT 4.0 はどちらも DirectX を搭載して出荷され、それ以降にリリースされたすべてのバージョンの Windows にも同梱されています。SDK は無料でダウンロードできます。ランタイムは独自のクローズド ソース ソフトウェアですが、SDK サンプルのほとんどにソース コードが提供されています。Windows 8 Developer Preview のリリース以降、DirectX SDK は Windows SDK に統合されています。[5]
開発の歴史
1994 年後半、マイクロソフトは次期オペレーティング システムであるWindows 95 をリリースする準備を整えていた。消費者にとって Windows 95 の価値を決める重要な要素は、このシステムで実行できるプログラムだった。マイクロソフトの社員であるアレックス セント ジョンは、さまざまなゲーム開発者と話し合い、 MS-DOSゲームを Windows 95 に移植する可能性について尋ねたが、その回答は大部分が否定的だった。これは、プログラマーがWindows 環境では、MS-DOS でBIOSルーチンや直接ハードウェア アクセスを使用して利用できる必要な機能が提供されないことに気付いたためである。[6]互換性についても強い懸念があった。この顕著な例は、WinGプログラミング インターフェイスをベースとしたディズニーのアニメ ストーリーブック「ライオン キング」である。[7]新しいコンパックコンピューターの多数の非互換性グラフィック ドライバーは、ゲームにバンドルされていた WinG インターフェイスでテストされていなかったため、多くのデスクトップ システムで頻繁にクラッシュし、親たちがディズニーの電話相談窓口に殺到した。[8] [9]
セントジョンは、Windows でのゲーム開発に対する抵抗が制限となることを認識し、より多くのプログラマーが Windows 用のゲームを開発するためのより良いソリューションを開発するために、クレイグ・アイスラーとエリック・エングストロムという 2人のエンジニアを追加で採用しました。このプロジェクトは、第二次世界大戦の同名のプロジェクトにちなんでマンハッタン計画というコードネームが付けられ、日本で開発されたビデオゲーム機をマイクロソフトのオペレーティングシステムを実行するパーソナルコンピューターに置き換えるというアイデアでした。[8]当初はロゴに放射線のシンボルを使用していましたが、マイクロソフトはチームにロゴの変更を依頼しました。[8]経営陣は、Windows をゲームプラットフォームとして既に諦めていたため、このプロジェクトに同意しませんでしたが、3 人はこのプロジェクトの開発に尽力しました。[9]彼らの反抗的な性格から、マイクロソフトのオフィス製品担当上級副社長ブラッド・シルバーバーグは、この 3 人組を「ビースティ・ボーイズ」と名付けました。[10]
3人による作業のほとんどは、1994年の終わり頃から始まった他の割り当てられたプロジェクトの中で行われました。 [9] 4か月以内に、複数のハードウェアメーカーからの意見を取り入れて、チームは最初のアプリケーションプログラミングインターフェイス(API)セットを開発し、1995年のゲーム開発者会議で発表しました。[9] SDKには、ビットマップグラフィックス用のDirectDraw、[11]オーディオ用のDirectSound、[12]ネットワーク経由のプレーヤー間の通信用のDirectPlayを実装したライブラリが含まれていました。[13]さらに、Windows 95にすでに存在していた拡張ジョイスティックAPIが、DirectInputとして初めて文書化されました。[14]また、CD-ROMを挿入するとすぐにソフトウェアタイトルのインストール手順を開始するAutoPlayという機能の実装方法の説明もSDKの一部でした。[15]ライブラリの「Direct」部分は、これらのルーチンが既存のコアWindows 95ルーチンをバイパスし、ハードウェア抽象化レイヤー(HAL)を介してのみコンピューターハードウェアにアクセスしたため、このように名付けられました。 [16]チームはこれを「ゲームSDK」(ソフトウェア開発キット)と名付けていたが、「DirectX」という名前は、さまざまなライブラリの命名規則を嘲笑したあるジャーナリストから付けられたものである。チームはその命名規則を引き続き使用し、プロジェクトをDirectXと呼ぶことにした。[8]
DirectXの最初のバージョンは、1995年9月にWindows Game SDKとしてリリースされました。そのDirectDrawコンポーネントは、Windows 3.1のDCI [17]とWinG APIのWin32代替でした。[18] DirectXにより、Windows 95以降のすべてのバージョンのMicrosoft Windowsに高性能マルチメディアを組み込むことができました。アイスラーは、DirectX 1から5までの開発の熱狂についてブログに書いています。[19]
より多くの開発者を DirectX に引き入れるため、マイクロソフトはid SoftwareのJohn Carmackにアプローチし、DoomとDoom 2 をMS-DOS から DirectX に無料で移植することを提案した。id はゲームのすべての出版権を保持した。Carmack は同意し、マイクロソフトのGabe Newell が移植プロジェクトを主導した。最初のゲームは1996 年 8 月にDoom 95としてリリースされ、これが初めて公開された DirectX ゲームとなった。マイクロソフトはビル・ゲイツをこのタイトルの広告に登場させるなど、このゲームを大々的に宣伝した。 [8]
DirectX 2.0 は、1996 年半ばのWindows 95 OSR2 およびWindows NT 4.0のリリースとともに、Windows の組み込みコンポーネントになりました。Windows 95 自体はまだ新しく、リリースされたゲームもほとんどなかったため、マイクロソフトは、Windows でゲーム プラットフォームを構築するマイクロソフトの能力に一般的に不信感を抱いていた開発者に対して DirectX を積極的に宣伝しました。DirectX の伝道師である Alex St. John は、1996 年のComputer Game Developers Conferenceで、ゲーム開発者の Jay Barnson がローマのテーマと表現した、本物のライオン、トーガ、屋内カーニバルに似たものを含む豪華なイベントを開催しました。[20]このイベントで、マイクロソフトは初めてDirect3Dを紹介し、インターネット経由でプレイされる マルチプレイヤーMechWarrior 2 のデモを行いました。
DirectX チームは、さまざまなコンピュータ ハードウェアとソフトウェアに対して各 DirectX リリースをテストするという困難な作業に直面しました。さまざまなグラフィック カード、オーディオ カード、マザーボード、CPU、入力デバイス、ゲーム、およびその他のマルチメディア アプリケーションが、各ベータ リリースと最終リリースでテストされました。また、DirectX チームは、ハードウェア業界が新しいハードウェア設計とドライバ リリースが DirectX と互換性があることを確認できるようにするテストを構築して配布しました。
DirectX 以前に、Microsoft はOpenGL をWindows NTプラットフォームに追加していました。[21] OpenGL は、Silicon Graphics, Inc.によって、 3D グラフィックス プログラミングをアプリケーション プログラミングの主流にするために、クロスプラットフォームでウィンドウ システムに依存しないグラフィックス ハードウェアへのソフトウェア インターフェイスとして設計されました。また、2D グラフィックスとイメージングにも使用でき、Microsoft を含む Architectural Review Board (ARB) によって管理されていました。[22] [23] Direct3D は、Microsoft が管理する OpenGL の代替となることを意図しており、当初はゲームでの使用に重点が置かれていました。3D ゲームが成長するにつれて、ゲーム開発者は OpenGL がゲーム開発に効果的に使用できることを発見しました。[24]その時点で、クロスプラットフォームの OpenGL の支持者と Windows 専用の Direct3D の支持者の間で「戦い」が始まりました。[25]ちなみに、OpenGL は Microsoft の DirectX チームによってサポートされていました。開発者がコンピュータ ゲームで OpenGL 3D グラフィックス API を使用することを選択した場合、OpenGL には DirectX のすべての機能 (サウンドやジョイスティックのサポートなど) が含まれていないため、Direct3D 以外の DirectX の他の API が OpenGL と組み合わせられることがよくありました。
コンソール固有のバージョンでは、DirectXはMicrosoftのXbox、Xbox 360、Xbox One コンソールAPIの基礎として使用されました。APIは、Microsoftと、オリジナルのXboxで使用されたカスタムグラフィックハードウェアを開発したNvidiaが共同で開発しました。Xbox APIはDirectXバージョン8.1に似ていますが、他のコンソールテクノロジのように更新できません。Xboxのコード名はDirectXboxでしたが、これは商用名としてXboxに短縮されました。[26]
2002 年、Microsoft は、ピクセル シェーダーと頂点シェーダー バージョン 2.0 で、以前よりもはるかに長いシェーダー プログラムの使用をサポートする DirectX 9 をリリースしました。Microsoft はその後も DirectX スイートの更新を続け、2004 年 8 月にリリースされた DirectX 9.0c で Shader Model 3.0 を導入しました。
2005 年 4 月現在、DirectShow はDirectX から削除され、代わりにMicrosoft Platform SDKに移行されました。
DirectXはMicrosoftのWindows Phone 8に搭載されていることが確認されている。[27]
リアルタイムレイトレーシングは2018年にDXRとして発表されました。HLSLをSPIR-Vにコンパイルするサポートも同年にDirectXシェーダーコンパイラに追加されました。[28]
コンポーネント
DirectX は複数の API で構成されています。
- Direct3D (D3D): リアルタイム3D レンダリングAPI
- DXGI : Direct3D 10 以降のアダプターを列挙し、スワップ チェーンを監視および管理します。
- Direct2D : 2D グラフィックス API
- DirectWrite : テキストレンダリング API
- DirectCompute :グラフィックス プロセッシング ユニット上の汎用コンピューティング用 API
- DirectX 診断 (DxDiag): オーディオ、ビデオ、入力ドライバーなど、DirectX に関連するコンポーネントを診断し、レポートを生成するツールです。
- XACT3 : 高レベルオーディオAPI
- XAudio2 : 低レベルオーディオ API
- DirectX レイトレーシング(DXR): リアルタイム レイトレーシングAPI
- DirectStorage : GPU 向けファイル I/O API
- DirectML : GPU アクセラレーションによる機械学習と人工知能 API
- DirectSR: GPU アクセラレーションによる解像度アップスケーリング API
Microsoft では次のコンポーネントが廃止されました。
- DirectX メディア: 構成:
- 2D/3D [29]ウェブアニメーション用のDirectAnimation 、マルチメディア再生およびストリーミングメディア用のDirectShow
- DirectXメディアオブジェクト:エンコーダ、デコーダ、エフェクトなどのストリーミングオブジェクトのサポート(メディアファンデーショントランスフォーム(MFT)に置き換えられたため非推奨)[30]
- WebインタラクションのためのDirectX Transformと、より高度な3DグラフィックスのためのDirect3D Retained Mode
- オーディオ信号処理用のDirectX プラグイン
- ビデオ再生を高速化するDirectX ビデオ アクセラレーション( Media Foundationに置き換えられたため非推奨)
- DirectDraw : 2D グラフィックス API ( Direct2Dに置き換えられたため非推奨)
- DirectInput :キーボード、マウス、ジョイスティック、ゲーム コントローラとのインターフェイス用の入力 API (バージョン 8 以降は非推奨となり、Xbox 360コントローラ用のXInputまたはキーボードとマウスの入力用の標準 WM_INPUT ウィンドウ メッセージ処理が推奨されます)
- DirectPlay : ローカルエリアまたはワイドエリア ネットワークを介した通信用のネットワーク API (バージョン 8 以降はGames for Windows LiveおよびXbox Liveに置き換えられ、非推奨になりました)
- DirectSound : オーディオ API (DirectX 8 以降ではXAudio2および XACT3 に置き換えられ、非推奨になりました)
- DirectSound3D (DS3D): 3D サウンドAPI (DirectX 8 以降は XAudio2 および XACT3 に置き換えられ、非推奨になりました)
- DirectMusic : DirectMusic Producer で作成されたサウンドトラックを再生するためのコンポーネント (DirectX 8 以降では XAudio2 および XACT3 に置き換えられ、非推奨になりました)
DirectXの機能は、 COMスタイルのオブジェクトとインターフェースの形で提供されます。また、DirectXコンポーネントではありませんが、マネージドオブジェクトは、DirectXの一部の上に構築されています。たとえば、Managed Direct3D [31]や、 Direct3D 9上の XNAグラフィックスライブラリ[32]などです。
マイクロソフトは「PIX」と呼ばれるDirectXのデバッグツールを配布している。[33]
バージョン
ダイレクトX9
2002 年に Microsoft によって導入された DirectX 9 は、DirectX ファミリーの重要なリリースでした。これにより、Windows のグラフィックス機能に多くの重要な機能と拡張機能がもたらされました。リリース時点では、Windows 98、Windows Me、Windows 2000、およびWindows XPがサポートされていました。2024 年 8 月現在、下位互換性のために、以降のすべてのバージョンの Windows でサポートされています。
DirectX 9 で導入された主要な機能の 1 つは、ピクセル シェーダー 2.0 と頂点シェーダー 2.0 を含むシェーダー モデル 2.0 でした。これにより、より複雑でリアルなグラフィック レンダリングが可能になりました。また、ハードウェア アクセラレーション機能の向上と GPU リソースの有効活用により、待望のパフォーマンス向上ももたらされました。また、開発者がシェーダーをより簡単に作成できる HLSLも導入されました。
DirectX 9.0c はオリジナルのアップデート版であり、長年にわたって継続的に変更され、古いオペレーティング システムとの互換性に影響を与えています。2007 年 1 月の時点で、Windows 2000 と Windows XP が最低限必要なオペレーティング システムになりました。これは、Windows 98 と Windows Me のサポートが正式に終了したことを意味します。2024 年 8 月の時点で、DirectX 9.0c は引き続き定期的に更新されています。
Windows XP SP2以降にはDirectX 9.0cが含まれていますが[34]、2005年2月のDirectX 9.0 SDK以降でコンパイルされたDirectX 9.0cアプリケーションの場合は、新しいDirectXランタイムの再頒布可能なインストールが必要になる場合があります。
DirectX 9 はゲーム開発に大きな影響を与えました。2000 年代半ばから 2010 年代前半にかけて、多くのゲームが DirectX 9 を使用して開発され、開発者の標準ターゲットになりました。今日でも、一部のゲームでは、古いハードウェアや性能の低いハードウェアのオプションとして DirectX 9 を使用しています。
ダイレクトX10

DirectX API のメジャー アップデートである DirectX 10 は、Windows Vista (2006 年後半にリリース) 以降に同梱されており、Windows Vista 以降でのみ使用できます。Windows XP などの以前のバージョンの Windows では、DirectX 10 専用のアプリケーションを実行できません。代わりに、DirectX 10 ハードウェアを搭載した Windows XP システムで実行されるプログラムは、Windows XP コンピューターで使用できる最新の DirectX 9.0c コード パスに頼るだけです。[35]
DirectX 10 の変更は広範囲にわたります。DirectX API の以前の部分の多くは最新の DirectX SDK で非推奨となり、互換性のためだけに保持されています。DirectInputはXInputに置き換えられ、DirectSound はCross-platform Audio Creation Toolシステム (XACT)に置き換えられ、さらに、Vista のオーディオ スタックはCPU 上のソフトウェアでサウンドをレンダリングするため、ハードウェア アクセラレーション オーディオのサポートは失われました。DirectPlay DPLAY.DLL も削除され、dplayx.dll に置き換えられました。この DLL に依存するゲームでは、これを複製して dplay.dll に名前を変更する必要があります。
下位互換性を実現するために、Windows VistaのDirectXにはDirect3Dのいくつかのバージョンが含まれています。[36]
- Direct3D 9 : Windows XP での Direct3D 9 の動作をエミュレートします。WDDM ドライバーがインストールされている場合、Vista のWindows ディスプレイ ドライバー モデルの詳細と利点はアプリケーションから隠されます。たとえば、Vista にアップグレードした後、XP グラフィック ドライバー (XDDM) のみがインストールされている場合は、これが使用できる唯一の API です。
- Direct3D 9Ex (Windows Vista の開発中は内部的に 9.0L または 9.L と呼ばれていました): 既存の Direct3D アプリケーションとの互換性を維持しながら、WDDM の新機能に完全にアクセスできます (WDDM ドライバーがインストールされている場合)。Windows Aeroユーザー インターフェイスは D3D 9Ex に依存しています。
- Direct3D 10 : Windows Vista の新しいドライバー モデルに基づいて設計されており、 Shader Model 4など、レンダリング機能と柔軟性に対する数多くの改善が施されています。
Direct3D 10.1 は、2008 年 2 月にリリースされたWindows Vista Service Pack 1に同梱され、同バージョンを必要とする Direct3D 10.0 の増分アップデートです。 [37]このリリースでは、主にグラフィックス ベンダー向けに画質基準がいくつか追加され、開発者は画質をより細かく制御できるようになりました。[38]また、キューブ マップ配列、MRT ごとの個別のブレンド モード、ピクセル シェーダーからのカバレッジ マスクのエクスポート、サンプルごとのピクセル シェーダーの実行、マルチサンプル深度バッファーへのアクセスも追加されました。 [39]また、ビデオ カードが Shader Model 4.1 以上と 32 ビット浮動小数点演算をサポートしている必要があります。Direct3D 10.1 は Direct3D 10 ハードウェアを完全にサポートしていますが、すべての新機能を利用するには、ハードウェアを更新する必要があります。[40]
ダイレクトX11

Microsoft はシアトルで開催された Gamefest 08 イベントで DirectX 11 を発表しました。Windows Vista の最終プラットフォーム アップデートは、 Direct3D 11 を基本標準としてリリースされたWindows 7の最初のリリースから 1 週間後の 2009 年 10 月 27 日にリリースされました。
予定されている主な機能には、GPGPUサポート(DirectCompute)、テッセレーションサポートを備えたDirect3D 11 [41] [42]、およびマルチスレッドサポートの改善があり、ビデオゲーム開発者がマルチコアプロセッサをより有効に活用するゲームを開発するのを支援します。[43]マルチスレッドリソース処理などの新しいAPIの一部は、Direct3D 9/10/10.1クラスのハードウェアでサポートできます。ハードウェアテッセレーションとシェーダーモデル5.0には、Direct3D 11をサポートするハードウェアが必要です。[44] Microsoftはその後、Direct3D 11 Technical Previewをリリースしました。[45] Direct3D 11はDirect3D 10.1の厳密なスーパーセットであり、バージョン10.1のすべてのハードウェアおよびAPI機能が保持され、新しい機能を公開するために必要な場合にのみ新しい機能が追加されます。これにより、以前のバージョンのDirectXとの下位互換性が維持されます。
DirectX 11 の 4 つのアップデートがリリースされました。
- DirectX 11.1はWindows 8に含まれています。WDDM 1.2をサポートしてパフォーマンスが向上し、Direct2D(現在はバージョン1.1)、Direct3D、DirectComputeの統合が改善され、 XNAフレームワークのDirectXMath、XAudio2、XInputライブラリが含まれています。また、ゲームやビデオ用の立体3Dサポートも備えています。[46] DirectX 11.1は、Windows 7プラットフォームアップデートを通じて、Windows 7にも部分的にバックポートされました。[47] [48]
- DirectX 11.2は、Windows 8.1(RTバージョンを含む)およびWindows Server 2012 R2に含まれています。[49] Direct2Dにジオメトリ実現などのいくつかの新機能が追加されました。 [50]また、スワップチェーン合成も追加されました。これにより、シーンの一部の要素を低解像度でレンダリングし、ハードウェアオーバーレイを介して、高解像度でレンダリングされた他の部分と合成できるようになりました。[51]
- DirectX 11.Xは、 Xbox Oneで動作するDirectX 11.2のスーパーセットです。[52]実際には、後にDirectX 12の一部として発表されたドローバンドルなどのいくつかの機能が含まれています。[53]
- DirectX 11.3は、DirectX 12とともにGDCで発表され、2015年にリリースされました。これは、より高レベルの代替としてDirectX 12を補完することを目的としています。[54] Windows 10に含まれています。[49]
ダイレクトX12
DirectX 12 は、2014 年 3 月 20 日に Microsoft によってGDCで発表され、2015 年 7 月 29 日に Windows 10とともに正式にリリースされました。
DirectXの新リリースの主な機能ハイライトは、ドライバーのオーバーヘッドを削減できるDirect3D 12用の高度な低レベルプログラミングAPIの導入でした。開発者は独自のコマンドリストとバッファーをGPUに実装できるようになり、並列計算によるリソースの効率的な利用が可能になりました。主任開発者のマックス・マクマレンは、Direct3D 12の主な目標は「電話、タブレット、PCでコンソールレベルの効率を達成すること」であると述べました。[55] Direct3D 12のリリースは、AMDグラフィックスカード用のAMDのMantle 、 iOSとmacOS用のAppleのMetal 、クロノスグループのクロスプラットフォームVulkanなど、オーバーヘッドの少ないグラフィックスAPIの他の取り組みと並行して行われました。
DirectX 12ではマルチアダプタのサポートが導入され、開発者はシステム上で複数のGPUを同時に利用できるようになります。マルチGPUのサポートはこれまで、AMD CrossFireXやNVIDIA SLIなどのベンダーの実装に依存していました。[56] [57] [58] [59]
- 暗黙的なマルチアダプタのサポートは、フレームが同様の計算能力を持つリンクされた GPU 間で交互にレンダリングされる、以前のバージョンの DirectX と同様の方法で動作します。
- Explicit Multiadapter は、開発者に 2 つの異なる API パターンを提供します。リンクされた GPU を使用すると、DirectX は SLI または CrossFireX のグラフィック カードを単一の GPU として認識し、結合されたリソースを使用できます。一方、リンクされていない GPU を使用すると、専用 GPU をCPU の統合 GPUで補完したり、AMD カードと NVIDIA カードを組み合わせたりするなど、異なるベンダーの GPU を DirectX で使用できるようになります。ただし、複雑な混合マルチ GPU セットアップには、はるかに注意深い開発者サポートが必要です。
DirectX 12は、すべてのFermi以降のNvidia GPU、AMDのGCNベースのチップ、およびIntelのHaswell以降のプロセッサのグラフィックスユニットでサポートされています。[60]
SIGGRAPH 2014で、インテルはコンピューターで生成された小惑星群を示すデモを公開しました。このデモでは、DirectX 12はレンダリング速度とCPU消費電力の点でDirectX 11よりも50~70%効率的であると主張しました。[61] [62]
Ashes of the Singularityは DirectX 12 を利用した最初の公開ゲームでした。2015 年 8 月にArs Technicaが行ったテストでは、 Nvidia GeForce 980 Tiの場合、 DirectX 11 モードよりも DirectX 12 の方がわずかにパフォーマンスが低下することが明らかになりましたが、 AMD Radeon R9 290x はDirectX 12 で最大 70% の一貫したパフォーマンス向上を達成し、いくつかのシナリオでは AMD がより強力な Nvidia を DirectX 12 で上回りました。パフォーマンスの不一致は、Nvidia ドライバーの DirectX 12 への最適化が不十分なためか、DirectX 11 のシリアル実行に最適化されたカードのハードウェア制限が原因である可能性がありますが、正確な原因は不明です。 [63]
XboxにおけるDirectX 12のパフォーマンス向上はPCほど大きくない。[64]
2018年3月には、サポートされているハードウェア上でリアルタイムレイトレーシングが可能なDirectX Raytracing(DXR)が発表され、[65] Windows 10の2018年10月の更新プログラムでDXR APIが追加されました。
2019年にマイクロソフトはWindows 7にDirectX 12を導入すると発表しましたが、これは特定のゲームタイトルのプラグインとしてのみでした。[66]
DirectX 12 アルティメット
マイクロソフトは2020年3月にDirectX 12 Ultimateを発表しました。DirectX 12 Ultimateは、Windows 10コンピューターとXbox Series Xおよびその他の第9世代Xboxコンソールの両方で共通のライブラリに統合されます。Ultimateの新機能には、DirectX Raytracing 1.1 、設計の選択に応じてプログラマーがシェーディングの詳細レベルを制御できる可変レートシェーディング、メッシュシェーダー、サンプラーフィードバックなどがあります。 [67] [68]
バージョン履歴
Microsoft のDxDiagツール (バージョン 4.09.0000.0900 以降)によって報告されるバージョン番号は、バージョン番号に x.xx.xxxx.xxxx 形式を使用します。ただし、DirectX および Windows XP のMSDNページでは、レジストリは常に x.xx.xx.xxxx 形式であると主張しています。したがって、上記の表にバージョンが「4.09.00.0904」と記載されている場合、Microsoft のDxDiagツールでは「4.09.0000.0904」と表示される可能性があります。[96]
互換性
Windowsのさまざまなリリースには、さまざまなバージョンのDirectXが含まれており、サポートされているため、新しいバージョンのオペレーティングシステムでは、以前のバージョンのDirectX用に設計されたアプリケーションを引き続き実行できます。これらのバージョンは、新しいAPI、ドライバー、ハードウェアに徐々に置き換えられるまで、段階的に廃止されます。[97]
Direct3D や DirectSound などの API はハードウェアとやり取りする必要があり、デバイス ドライバーを介してこれを行います。ハードウェア製造元は、特定の DirectX バージョンのデバイス ドライバー インターフェイス (または DDI) 用にこれらのドライバーを作成し、個々のハードウェアをテストして DirectX と互換性を持たせる必要があります。一部のハードウェア デバイスには、DirectX と互換性のあるドライバーしかありません (つまり、そのハードウェアを使用するには DirectX をインストールする必要があります)。DirectX の初期バージョンには、現在利用可能なすべての DirectX と互換性のあるドライバーの最新ライブラリが含まれていました。ただし、この方法は廃止され、代わりに Web ベースのWindows Updateドライバー更新システムが採用されました。このシステムでは、ユーザーはライブラリ全体ではなく、ハードウェアに関連するドライバーのみをダウンロードできます。
DirectX 10 より前の DirectX ランタイムは、古いドライバーとの下位互換性を保つように設計されていました。つまり、新しいバージョンの API は、以前のバージョンの DDI に対して記述された古いドライバーと相互運用できるように設計されていました。アプリケーション プログラマーは、それぞれが特定のハードウェア機能に関連付けられた複雑な「キャップ ビット」システムを使用して、利用可能なハードウェア機能を照会する必要がありました。Direct3D 7 およびそれ以前のバージョンは、どのバージョンの DDI でも動作しますが、Direct3D 8 では最低 DDI レベル 6、Direct3D 9 では最低 DDI レベル 7 が必要です。[98] ただし、Windows Vista の Direct3D 10 ランタイムは、大幅に更新された DDI のために、古いハードウェア ドライバーでは動作しません。DDI では、統合された機能セットが必要になり、「キャップ ビット」の使用が中止されます。
Direct3D 10.1 では、「機能レベル」10_0 および 10_1 が導入され、指定されたバージョンの Direct3D API で定義されたハードウェア機能のみの使用が許可されます。Direct3D 11 では、レベル 11_0 および「10 レベル 9」が追加されました。これは、Direct3D 9 ハードウェアで実行するように設計された Direct3D 10 API のサブセットで、3 つの機能レベル (9_1、9_2、9_3) があり、ビデオ カードの共通機能である「低」、「中」、「高」によってグループ化されています。ランタイムは、すべての WDDM ドライバーで提供される Direct3D 9 DDI を直接使用します。機能レベル 11_1 は、Direct3D 11.1で導入されました。
.NET フレームワーク
2002 年、Microsoft は Microsoft .NET Frameworkと互換性のあるバージョンの DirectX をリリースしました。これにより、プログラマーは、マネージド C++ などの互換性のある言語やC#プログラミング言語を使用して、.NET アプリケーション内から DirectX 機能を利用できるようになりました。この API は「 Managed DirectX 」(または略して MDX)と呼ばれ、基盤となるネイティブ DirectX API の 98% のパフォーマンスで動作すると主張されていました。2005 年 12 月、2006 年 2 月、2006 年 4 月、および 2006 年 8 月に、Microsoft はこのライブラリの連続した更新をリリースし、最終的に Managed DirectX 2.0 と呼ばれるベータ バージョンが完成しました。Managed DirectX 2.0 では、以前は複数のアセンブリに分散していた機能が 1 つのアセンブリに統合され、ソフトウェア開発者の依存関係が簡素化されましたが、このバージョンの開発はその後中止され、サポートされなくなりました。Managed DirectX 2.0 ライブラリは、2006 年 10 月 5 日に有効期限が切れました。
GDC 2006で、Microsoft はXNA Frameworkを発表しました。これは、DirectX の新しいマネージド バージョン (Managed DirectX に似ていますが、同一ではありません) で、DirectX、HLSL、およびその他のツールを 1 つのパッケージに簡単に統合できるようにすることで、ゲームの開発を支援することを目的としています。また、Xbox 360 でのマネージド コードの実行もサポートしています。XNA Game Studio Express RTMは、2006 年 12 月 11 日に Windows XP 用の無料ダウンロードとして利用可能になりました。DirectX ランタイムとは異なり、Managed DirectX、XNA Framework、またはXbox 360 API (XInput、XACT など) は、Windows の一部として出荷されていません。開発者は、ゲームまたはアプリケーションとともにランタイム コンポーネントを再配布する必要があります。
最新の XNA リリースを含む Microsoft 製品では、.NET Framework の DirectX 10 サポートは提供されていません。
マネージ言語での DirectX のもう 1 つのアプローチは、次のようなサードパーティ ライブラリを使用することです。
- SlimDX は、.NET Framework 上の DirectX プログラミング用のオープン ソース ライブラリです。
- SharpDX [99] [100]は、すべてのWindowsプラットフォームで.NET用の完全なDirectX APIを提供するオープンソースプロジェクトであり、高性能ゲーム、2Dおよび3Dグラフィックスレンダリング、リアルタイムサウンドアプリケーションの開発を可能にします。
- DirectShow サブセット用の DirectShow.NET
- Windows API CodePack for .NET Framework は、Microsoft のオープン ソース ライブラリであるWayback Machineで 2011 年 2 月 14 日にアーカイブされました。
代替案
DirectX ファミリーのAPIには代替手段があり、OpenGL、その後継であるVulkan、Metal、MantleにはDirect3Dに匹敵する機能が多数あります。その他の API の例としては、SDL、Allegro、OpenMAX、 OpenML 、OpenAL、OpenCL、FMOD、SFMLなどがあります。これらのライブラリの多くはクロスプラットフォームであるか、オープンコードベースを持っています。 Wineのような同じ API を提供することを目的とした代替実装もあります。さらに、 ReactOSの開発者は、「ReactX」という名前で DirectX を再実装しようとしています。
参照
- アクティブX
- ダイレクト3D
- DirectXプラグイン
- 診断診断
- グラフィックス デバイス インターフェイス(GDI)
- グラフィックスパイプライン
- シンプルな DirectMedia レイヤー
- タイムアウトの検出と回復
- ヴルカン
注記
- ^ このバージョン以降では、98/98 SE に 2007 年 10 月/11 月のランタイムをインストールし、Me に 2010 年 2 月のランタイムをインストールすることができます。
参考文献
- ^ 「Dreamcast テクニカル ページ」 1999 年 6 月。
- ^ 「Microsoft、Linux / WSL2向けDirect3D 12を発表」。2020年5月19日。
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外部リンク
- Microsoft の DirectX 開発者サイト
- DirectX 10 の現状 - 画質とパフォーマンス
