为什么 Direct3D 只能在 Windows 上运行？答案

【问题标题】：Why does Direct3D work only on Windows?为什么 Direct3D 只能在 Windows 上运行？
【发布时间】：2011-08-02 17:01:08
【问题描述】：

什么是 Direct3D？它是一个 API，不是吗？是Windows实现的还是显卡实现的？

如果显卡实现了 Direct3D API，为什么其他操作系统不能使用显卡的 Direct3D 资源？

如果 Direct3D 是由 Windows 实现的，它必须使用显卡资源，例如 OpenGL 或 OpenCL。如果 Direct3D 调用不直接到显卡，由于中间调用，它会更慢。

请帮助我了解 Direct3D 是什么。

【问题讨论】：

如果我将此作为答案，它将被“fanbois”粗暴地否决，但这是直接的答案：Direct3D 仅适用于 Windows，因为这就是 MS 保留对游戏的独占访问权限的方式。这是一种营销限制，而不是技术限制。它可以扩展为在其他系统上运行，但这不是 Microsoft 的业务目标。
@SpliFF 幸运的是我不是粉丝，我同意，但也不同意你的观点。 Direct3D 使用各种 Windows 专有模块。移植它，虽然我怀疑可能，但往往不是一个坏主意。
我完全同意上面的 SpliFF，这很明显。如今，游戏开发人员几乎只使用 DirectX API（尽管这可能正在慢慢改变）。有关更多信息，请参阅下面的我的回复。然而，移植它并非易事，但 Wine 似乎做得很好。最重要的因素是游戏开发者是选择使用 OpenGL 还是 DirectX。

标签： windows graphics direct3d gpu

【解决方案1】：

什么是 Direct3D？它是一个 API，是不是？是否由 Windows 实现还是显卡？

是的，Direct3D 是一种 API。它（主要）由 Windows 本身实现。但是，Windows 会将相当一部分的实际工作交给显卡的驱动程序，最终交给 gfx 卡本身，因此也可以说 gfx 卡“实现”了 D3D。

如果显卡实现 Direct3D API，为什么不能其他操作系统使用 Direct3D 显卡资源？

他们可以，而且他们确实做到了，但只有相对较小（但通常是关键部分）的 D3D 功能是由卡的硬件直接实现的，因此需要在软件方面做更多的工作来实现 D3D。

如果 Direct3D 由 Windows 实现，它必须使用显卡资源，例如 OpenGL 或 OpenCL。

不，这是个误会。 OpenGL 和 OpenCL 也是 API，仅部分由 gfx 硬件实现（就像 D3D 一样）。 gfx 硬件通常具有（专有）“本机”API，这是 gfx 驱动程序（用于 D3D 和 OpenGL）使用的。

如果 Direct3D 调用不是直接显卡，会比较慢由于中间调用。

不一定有任何“中间调用” - D3D 驱动程序使用卡片本机 API，如上所述。

【讨论】：

【解决方案2】：

Direct 3D 是 Microsoft 创建的图形 API。它的功能类似于opengl。 OpenGL 是作为开放标准创建的竞争 3D 图形 API。 D3D 不需要 OpenGL 即可运行。

卡制造商决定他们想要实现哪些 API；大多数总是包括 DirectX（包括 Direct3D）和可能的 OpenGL。

存在间接性，因为它不直接访问卡，卡 D3D 依次调用驱动程序，但这通常无关紧要。

【讨论】：

【解决方案3】：

Direct3D 是由 Microsoft 开发的 API，旨在帮助开发人员渲染 3D 图形。 OpenGL 和 Direct3D 是两个独立的 API，但它们都必须使用制造视频卡的公司开发的驱动程序连接到视频卡。两种 API（Direct3D 和 OpenGL）都必须通过驱动程序才能访问显卡，它们的速度取决于它们的设计和在显卡驱动程序中的实现。

OpenCL 与众不同——它旨在帮助开发人员编写在 GPU 上执行通用计算的程序（不仅仅是用于图形）。 OpenCL 可与 CUDA 相媲美，但后者仅在 NVIDIA 卡上受支持。使用 CUDA 代替 OpenCL 可能有一些优势，具体取决于您的目标系统，因为 NVIDIA 可以在 CUDA API 接受新功能之前将其提供给 OpenCL API。然而，即使是 OpenCL 和 CUDA 也必须与驱动程序接口才能在 GPU 上完成任何操作。

如您所知，Direct3D 仅适用于 Microsoft 和 Wine（大部分情况下），但其作为 API 的结构与 OpenGL 的结构大不相同。 Direct3D 使用结构并在其 API 中包含更多 OOP 元素，而 OpenGL 充当状态机，缺乏任何结构或 OOP 功能。 Direct3D 在其 API 中声称正式支持的功能方面通常可以比 OpenGL 快一点，因为它的设计不是为了与各种设备实现最大兼容性；另一方面，OpenGL 在采用新功能时通常表现出更大的惯性，因为在其 API 中添加新功能固有的困难（Khronos Group 深受 CAD 行业以及许多其他行业的影响，因此它必须满足广泛的需求）。 Khronos Group 最终在 OpenGL 中采用异步 API 调用的时间证明了这一事实，也让很多人对 OpenGL 失去了信心。

但是，OpenGL 是跨平台的，得到 Apple 的认可，并且可以在所有实现它的操作系统上运行。您可以轻松地将它与许多流行的窗口工具包（Qt、SDL、FreeGLUT、JogAmp、gtk 等）一起使用，并且如果您编写得当，您可以确信您的应用程序可以在其他操作系统上编译。与 Direct3D 不同，OpenGL API 是一种开源行业标准。

就性能而言，哪个更快仍然存在争议：取决于您如何构建程序或批处理调用，这可能会发生变化。但是，性能不应该是您使用哪种 API 的真正考虑因素，除非您已经测试过您的应用程序并且有证据表明 API 的选择是您的瓶颈的原因。

【讨论】：

【解决方案4】：

来自Wikipedia：

Direct3D 是 Microsoft DirectX API 子系统组件。目标是 Direct3D 是抽象的图形之间的通信应用程序和图形硬件司机。它像薄薄的一样呈现具有可比性的抽象层到 GDI（见附图）。 Direct3D 包含许多功能 GDI 所缺乏的。

Direct3D 是即时模式图形 API。它提供了一个低级接口到每个显卡的 3D 功能（变换、剪裁、照明、材质、纹理、深度缓冲等等）。它也有更高的水平保留模式组件，即现在已正式停产。

【讨论】：