ФГБОУ ВПО

«Ижевский государственный технический университет

имени М.Т. Калашникова»

Кафедра «Вычислительная Техника»

Курсовая работа по дисциплине

операционные системы

“Графика в Windows.DIRECTX. Использование возможностей ОС по выводу графики.”

Разработал: студент гр. 8-78-3,

Коробейников Н.С.

Принял: к.т.н. Вахрушева Е.А.

Ижевск 2014 г.

Оглавление

DirectX 3

Ключевые особенности версий DirectX 5

Шейдеры 6

Вершинные шейдеры (Vertex Shader) 7

Геометрические шейдеры (Geometry Shader) 7

Пиксельные шейдеры (Pixel Shader) 7

Шейдерные языки 7

Профессиональный рендеринг 8

Рендеринг в реальном времени 9

Описание использующихся функций 11

Исходный код программы 16

Пример работы программы 37

Вывод 38

Список литературы 38

DirectX

DirectX (от англ. direct — прямо, напрямую) — это набор API, разработанных для решения задач, связанных с программированием под Microsoft Windows. Наиболее широко используется при написании компьютерных игр. Пакет средств разработки DirectX под Microsoft Windows бесплатно доступен на сайте Microsoft. Зачастую обновленные версии DirectX поставляются вместе с игровыми приложениями.

Практически все части DirectX API представляют собой наборы COM-совместимых объектов.

В целом, DirectX подразделяется на:

• DirectX Graphics, набор интерфейсов, ранее (до версии 8.0) делившихся на:

  • DirectDraw : интерфейс вывода растровой графики. (Его разработка давно прекращена)

  • Direct3D (D3D): интерфейс вывода трёхмерных примитивов.

• DirectInput: интерфейс, используемый для обработки данных, поступающих с клавиатуры, мыши, джойстика и пр. игровых контроллеров.

• DirectPlay: интерфейс сетевой коммуникации игр.

• DirectSound: интерфейс низкоуровневой работы со звуком (формата Wave)

• DirectMusic: интерфейс воспроизведения музыки в форматах Microsoft.

• DirectShow: интерфейс, используемый для ввода-вывода аудио и/или видео данных.

  • DirectX Instruments — технология, позволяющая на основе мультимедийного API DirectX создавать и использовать программные синтезаторы. В отличие от DX-плагинов, такие программы могут полностью управляться по MIDI и служат главным образом не для обработки, а для синтеза звука. Технология DXi была популярна в 2001—2004 гг., особенно в программных продуктах Cakewalk, но со временем проиграла «войну форматов» технологии VST от Steinberg.

• DirectSetup: часть, ответственная за установку DirectX.

• DirectX Media Objects: реализует функциональную поддержку потоковых объектов (например, кодировщики/декодировщики)

• Direct2D: интерфейс вывода двухмерной графики

Изначально нацеленный на разработку видеоигр, DirectX стал популярен и в других областях разработки программного обеспечения. К примеру, DirectX, наряду с OpenGL, получил очень широкое распространение в инженерном/математическом ПО.

В 1994 году Microsoft была практически готова выпустить следующую версию Windows — Windows 95. Главным фактором, определяющим, насколько популярна будет новая ОС, являлся набор программ, которые можно будет запускать под её управлением. В Microsoft пришли к выводу, что, пока разработчики видят MS-DOS более подходящей для написания игровых приложений, коммерческий успех новой ОС весьма сомнителен.

MS-DOS позволяла разработчику получить прямой доступ к видеокарте, клавиатуре/мыши/джойстику и прочим частям системы, в то время как Windows 95, с её защищённой моделью памяти, предоставляла более стандартизованный, но в то же время весьма ограниченный и накладный доступ к устройствам. Microsoft нуждалась в новом способе дать разработчику всё, что ему необходимо. Айслер (Eisler), Сэйнт Джон (St. John), и Энгстром (Engstrom) решили эту проблему, назвав само решение DirectX.

Первый релиз DirectX был выпущен в сентябре 1995 года, под названием «Windows Game SDK».

Ещё до появления DirectX, Microsoft включила OpenGL в ОС Windows NT. Direct3D позиционировался как замена OpenGL в игровой сфере. Отсюда берёт своё начало «священная война» между сторонниками кросс-платформенной OpenGL и доступной лишь в Windows (в том числе Windows NT) Direct3D. Так или иначе, остальные части DirectX очень часто комбинируются с OpenGL в компьютерных играх, так как OpenGL как таковой не подразумевает функциональность уровня DirectX (например, доступ к клавиатуре/джойстику/мыши, поддержка звука, игры по сети и т. д.).

DirectX является базой для Xbox API. Xbox API схож с DirectX 8.1, но обновление версии, как и на других консолях того времени, невозможно.

В 2002 году Microsoft выпустила DirectX 9 с улучшенной и расширенной поддержкой шейдеров. С 2002 года DirectX неоднократно обновлялся. В августе 2004 года в DirectX была добавлена поддержка шейдеров версии 3.0 (DirectX 9.0c).

В апреле 2005 интерфейс DirectShow был перемещён в Microsoft Platform SDK.