【Visual C++】游戏开发笔记十九 DirectX与OpenGL的博弈

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作者：毛星云邮箱：[email protected]欢迎邮件交流编程心得

作为游戏开发界老生常谈的话题，浅墨认为有必要写这样一篇文章来专门分析一下两者的优劣。这节就是给大家

对DirectX和OpenGL的一个整体的认知，也以至于扩大我们的【C++游戏开发】专栏的适用范围到广义的游戏开发，而不仅

仅局限于Windows游戏开发。毕竟适用于iOS和Android以及WindowsPhone的各种游戏引擎基本上都是采用C++编写的，

希望有幸将我们的C++游戏开发的范畴扩展至iOS、Android以及WindowsPhone平台，为这些热门的移动平台编写出我们自

主开发的游戏引擎，以促进移动游戏开发的进一步发展。

一、体系认知

目前，我们可接触到的图形API可分为OpenGL和DirectX两大体系，前者是一项开放性的标准，主攻专业图形应用和3D游戏，由"OpenGL架构委员会"掌控，其成员包括业内各大厂商，目前主要推动标准发展的实际领导者是3Dlabs。DirectX则是微软制定的API标准，除了图形API功能外，它还包含音频API等功能，只不过其图形部分升级最快、也最为人所知。DirectX针对的主要是娱乐应用，目前流行的DirectX 9 API功能极为强劲，目前市面上的大部分新3D游戏都基于DirectX 9，而图形芯片制造商更是将它作为标准、竞相提供对DirectX 9的支持，是否支持DirectX 9也成为两代显卡的分水岭。

虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。

2009年10月22日，微软公司正式发布Windows 7，DirectX 11集成在Windows 7 中同步登场，但其实DirectX 11只是DirectX 10的大幅度加强版，而不是9.0C和10.0/10.1的彻底革新。

国内这方面的教材革新比较缓慢，由于DirectX 11与windows 7集成，在2009年同时推出，而导致基于DirectX 11的中文教材与文献非常稀少。

而为了让大家掌握到国际最新的技术，本系列文章后续内容会对目前最新的DirectX 11进行深入讲解，希望有兴趣了解最新技术的朋友们持续关注。

下面我们分别简单概述一下DirectX与OpenGL。

二、 微软的宠儿——DirectX

DirectX是微软公司提出的一种应用程序接口（API），由C++编写，它可让以Windows为平台的游戏或多媒体程序获得更高的执行效率，加强3d图形和声音效果，并提供设计人员一个共同的硬件驱动标准，让游戏开发者不必为每一品牌的硬件来写不同的驱动程序，也降低用户安装及设置硬件的复杂度。

DirectX并不是一个单纯的图形API，它是由微软公司开发的用途广泛的API，它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多个组件，它提供了一整套的多媒体接口方案。只是其在3D图形方面的优秀表现，让它的其它方面显得暗淡无光。

这样说也许大家还是有些不太明白，那我们就从字面意义上来理解吧。Direct英文含义是“直接”的意思，表示直接建立在硬件之上，而后边的X则表示“未知的”，具体代表相关的组件，比如3D、Sound、Music、Input、Play、Show。我们将DirectX中代表泛指的“X”换做一个特指，比如说我们换做”3D”，那么DirectX摇身一变就成了它的一个组件Direct3D

微软比较明智，为众厂家推出了一个共同的应用程序接口——DirectX，并赋予它“硬件设备无关性”的特性。只要这个游戏是依照DirectX来开发的，不管你是什么显卡、声卡、统统都能玩，而且还能发挥更佳的效果。当然，前提是你的显卡、声卡的驱动程序也必须支持DirectX。

这样就很容易理解了，总结起来就是，DirectX的出现就是为各种品牌的硬件提供了一个共同的硬件驱动标准。

三、不甘做备胎——OpenGL

OpenGL定位为专业图形处理，英文全称是"Open Graphics Library"，意为"开放的图形程序接口"。OpenGL的历史可以追溯到上个世纪90年代初，标准诞生之后它一直占据主导地位。微软的DirectX出现的时间比OpenGL来得晚，但就在最近数十年，OpenGL因发展迟缓而被DirectX反超。

事情回溯到1999年，OpenGL发生了一次比较失败的变革，导致了之后的危机：

OpenGL的缔造者SGI（Silicon Graphics硅图）决定与微软联手开发下一代图形接口--Ferihant。Ferihant应用于Windows系统中，作为OpenGL和DirectX的取代者。为此，Ferihant将包含DirectX与OpenGL各自的优点，并加入场景贴图之类的高级功能。由于有了Ferihant，SGI停止了原先的Windows版OpenGL开发计划，外界对此表示赞赏。然而Ferihant计划没进行多久，双方的合作就出现裂痕，微软不积极合作，光想把SGI的图形技术并入DirectX的做法令SGI非常不满，SGI随后宣布中止合作并撤回所有的开发人员，Ferihant遂告夭折。在这之后，OpenGL和DirectX似乎互不相干，继续在PC平台上发展，但状况对比鲜明：DirectX从此突飞猛进，而OpenGL却长期原地徘徊。其间，DirectX 8 API更是正式成为娱乐显卡的标准，id公司所形容的"支离破碎的DirectX"早已非吴下阿蒙，大量的3D游戏转向了DirectX体系。

尽管如此，OpenGL目前仍然是高端图形API的代名词，　Khronos Group在2009年3月又公布了升级版新规范OpenGL 3.1，也是这套跨平台免费API有史以来的第九次更新，它以强劲的功能特性为业界瞩目，而显卡制造商对OpenGL API的重视程度并未缩减。

Open GL仍然是唯一能够取代微软对3D图形技术的完全控制的API。它仍然具有一定的生命力，但是Silicon Graphics已经不再以任何让微软不悦的方式推广Open GL，因而它存在较高的风险。游戏开发人员是一个有着独立思想的群体，很多重要的开发人员目前仍然在使用Open GL。因此，硬件开发商正在设法加强对它的支持。Direct3D目前还不能支持高端的图形设备和专业应用； Open GL在这些领域占据着统治地位。最后，开放源码社区（尤其是Mesa项目）一直致力于为任何类型的计算机（无论它们是否使用微软的操作系统）提供Open GL支持。

在可预见的将来，OpenGL仍将是DirectX的宿敌。

四、DirectX与OpenGL的博弈

首先，做一个概念性的总结，DirectX是一个功能强大的统一的API接口，而OpenGL是一个高级图形库。

<1>市场占有率，DirectX的压倒性优势

经常玩电脑游戏的各位都会有这样的一个体会，我们安装一款游戏后，经常会报错缺少某dll而无法进入，但只要我们更新到最新的DirectX运行环境，基本上就可以正常进行游戏了，这是因为市面上绝大多数游戏都是基于DirectX的。对游戏开发了解有限的玩家基本上都会知道DirectX是他们玩游戏必须安装的，但知道OpenGL的却寥寥无几。

毋庸置疑，DirectX占据着游戏市场绝对的优势，据估计目前市面上几乎所有的电脑游戏都是基于DirectX而开发的。《百度今日网游排行榜》上的前五十名，无一例外，全部拜倒在DirectX的石榴裙下。这里我们列举出前十名，他们依次是《地下城与勇士》，《穿越火线》 ，《英雄联盟》，《魔兽世界》，《QQ飞车》，《QQ炫舞》，《梦幻西游》《龙之谷》，《倩女幽魂》，《第九大陆》 。（2012年4月29号榜单）

且一款显卡，想要立足于PC市场，首先要做的就是支持DirectX，而支持OpenGL，只是备胎而已。

使用DirectX是因为API的选择是基于游戏开发的积极反馈，这一切都发生在2005年：

如果一个API越流行，那就有越多人用，然后它就会更流行，如此循环。。。这种网络效应带来的结果就是：更流行的API获得更好的硬件厂商支持，图形程序员随后更意于选择他们已经熟知的API。

DirectX的胜出得益于微软的两次十分尖锐的战役，围绕XBox360和windows vista，当然DirectX的胜出原因也包括着围绕着OpenGL的开源项目的固步自封，以及微软围绕DirectX进行的夸大宣传攻势。

<2>OpenGL的现状，一半明媚一半忧伤

虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。

OpenGL仍然是唯一能够取代微软对3D图形技术的完全控制的API。它仍然具有一定的生命力，但是Silicon Graphics已经不再以任何让微软不悦的方式推广Open GL，因而它存在较高的风险。游戏开发人员是一个有着独立思想的群体，很多重要的开发人员目前仍然在使用Open GL。因此，硬件开发商正在设法加强对它的支持。Direct3D目前还不能支持高端的图形设备和专业应用； Open GL在这些领域占据着统治地位。最后，开放源码社区（尤其是Mesa项目）一直致力于为任何类型的计算机（无论它们是否使用微软的操作系统）提供Open GL支持。

<3>跨平台，OpenGL优势之所在

关于跨平台，这是OpenGL对比DirectX绝对的优势。

DirectX仅能用于Windows系列平台，包括Windows Phone/Windows Mobile/Windows CE系列以及XBOX/XBOX360。

而OpenGL除了可以支持DirectX所适用的平台外，可以支持Unix、Linux、MacOS、Android、iOS等。

值得一提的是，由于最近几年移动开发市场的迅猛发展，Android和iOS需要一款的专业的图形库，跨平台的OpenGL无疑是最好的选择。

<4>全能性，DirectX优点明显

DirectX 包含图形, 声音, 输入, 网络等模块，包含开发一款游戏所需的全部工具，全能性明显。

OpenGL 只是图形函数库。只能用于图形处理，用于开发游戏时，输入，声音，网络等方面还需配合其他函数库。比如声音方面我们就经常配合采用OpenAL。

五、结语

介绍得这么多了，大家应该有一个整体的认知了，这里我们做一个总结。

如果你想进行PC，Windows Phone以及XBOX/XBOX360相关的开发（不仅仅局限于游戏开发），选择DirectX。

如果你想进行Android、iOS、MacOS 、Linux等平台的游戏开发或相关专业图形开发，或者喜欢跨平台的特性，选择OpenGL。

本篇文章到这里就结束了。这节就是给大家对DirectX和OpenGL的一个整体的认知，扫清图形库选择方面的障碍，希望能对有这方面疑惑的朋友有所帮助。

这篇文章涉及到不同技术之间的比较了，浅墨不希望有不和谐的事情发生，也许是一家之言，有些地方或许不太中肯，欢迎有

不同见解的朋友与我进行讨论与互动。

另外在这里预告一下，本系列文章后续内容会对目前最新的而中文教材稀少的DirectX 11技术进行深入讲解，希望有兴趣了解

最新技术的朋友们持续关注。

感谢一直支持【Visual C++】游戏开发笔记系列专栏的朋友们，也请大家继续关注我的专栏，我一空就会把自己的经验写出来与大家分享。

精通游戏开发的路还很长很长，非常希望能和大家一起交流，共同学习，共同进步。

大家看过后觉得值得一看的话，可以顶一下这篇文章，你们的支持是我继续写下去的动力~

如果文章中有什么疏漏的地方，也请大家指正。也希望大家可以多留言来和我探讨编程相关的问题。

最后，谢谢各位一直的支持~~~

——————————浅墨于2012年4月29日