2024年9月11日发(作者：系贤)
因为DirectX必须支持多媒体设备的最新技术和功能，而多媒体硬件（尤其是显卡[的3D
性能]）和技术始终处在高速发展过程中，所以DirectX的技术和版本也同样在不断地发展
和演变，其中发展最快的是3D接口部分。
下面列出DirectX的主要版本的发布时间、引入的新模块和特性：
l 1.0——1995年9月30日：DirectDraw、DirectSound、DirectInput、DirectPlay、
DirectSetup；
l 2.0——1996年6月5日：引入Direct3D（次版本有2.0a）；
l 3.0——1996年9月15日：支持MMX、为DirectSound 补充DirectSound3D API（次版
本有3.0a）；
l 4.0——无此版本号；
l 5.0——1997年7月16日：有许多改进，如受力反馈控制器、多显示器支持、新的游戏
控制面板、用户界面的全面改进等（次版本有5.1和5.2）；
l 6.0——1998年8月7日：添加新的3D特性（如添加DXUT框架）、支持AMD公司的
3DNow!技术、性能较5.0有提高。在1999年2月3日推出的6.1版中，添加了
DirectMusic模块；
l 7.0——1999年9月22日：改进3D图形和声音、性能更快，为Direct3D API引入硬件
传送、光照和纹理压缩、以及硬件加速，引入D3DX工具库。使用Creative公司的EAX
技术改进3D声音的算法（次版本有7.0a和7.1）；
l 8.0——2000年9月30日：将DirectDraw与Direct3D完全集成在一起、其中Direct3D
的性能有了本质上的飞跃（引入顶点/像素shader[着色引擎/光照模型]、支持硬件点精灵和
三维体纹理），将DirectMusic与 DirectSound更紧密地集成在一起构成DirectX Audio，
更新了DirectInput与DirectPlay，添加了DirectShow、抛弃了其余的DirectX Media模块。
2001年11月11日推出的8.1版，被集成在Windows XP中销售，该版本添加了从
DirectShow分离出的DMO（DirectX Media Objects媒体对象）组件模块。它还支持许多
新的图形特性，如像素着色引擎的1.2~1.4版、动态/高分辨率纹理、新3D扩展方法等
（次版本有8.0a、8.1、8.1a和8.1b）；
l 9.0——2002年12月24日：添加许多新特性到DirectX Graphics和DirectShow中，例
如将DirectDraw的功能并入到Direct3D之中，支持顶点和像素着色引擎的新版本2.0和
3.0，引入裁剪测试、位移贴图和多元纹理，支持128位浮点着色精度和根据显示器自动调
整γ值等。也添加若干新特性到DirectInput、DirectPlay、DirectSound和DirectMusic中。
（次版本有9.0a、9.0b和9.0c）。
DirectX的最后一个以数字和字母命名的版本，是2004年8月9日推出的9.0c。后来每两
到四个月就推出了它的一个升级版，当前的最新版本为2010年6月7日推出的June
2010 DirectX SDK。它们都包含了（于2002年推出的专为.NET框架设计的）托管
（Managed）DirectX，将原来DirectX多个分离的COM模块集成到了一个容易使用的单
一CLR文件之中。
l 10——DirectX不会有独立的第10版了，因为微软公司已将DirectX的功能集成进其操作
系统Windows Vista中，而不再将其作为一个额外的模块了。DirectX 10（其主要部件为
Direct3D 10）已于2006年11月30日随Windows Vista一起发布（被嵌入到该操作系统
之中）。DirectX 10有如下特点：
n 全新的显示驱动模式——微软为Vista和DirectX 10重新设计了一种显卡的显示驱动模
式VDDM（Vista Display Driver Model），它将显卡驱动程序与系统的其他驱动程序分开，
并能使之运行于独立硬件供应商模式和用户模式下，使得由显卡驱动规格差异所导致的3D
应用程序不兼容情况大幅度降低，从而提高整个系统的稳定性。此外，DirectX 10 还重新
优化了显存管理功能，降低了游戏开发商开发工作的复杂程度。
n 全新的API——由于DirectX 10 的渲染方式发生了巨大的变化，微软重写了API的大部
分代码，去掉了设备能力检查（CAPS），即去除了对老版本Direct3D的硬件支持，使得
开发商不必担心兼容性问题而放心地使用硬件的各种特性。此外，微软还对渲染管线流程
进行了大面积改进（参见图14-1），全面使用着色器化的架构，将渲染状态有机分类，极
大地减少了开发者在开发大型游戏时的技术难度，并且也有助于提升渲染能力，减少渲染
状态前后设置和互相影响对渲染成功率的影响，从而提高3D应用程序的执行速度和质量。
新加入的几何着色器则提供了对批量几何图形的处理能力，也有助于程序执行效率的提高。
n Shader Model 4.0——Shader Model（着色器模型）是微软公司定义图形平台性能的一
个标准，着色器是渲染像素和顶点的小程序，分为顶点着色器（Vertex Shader）和像素着
色器（Pixel Shader）两种类型，这些程序能够向基本的几何图形添加效果。从图14-1中
的渲染管线流程中我们可以看到，Shader Model 4.0 将作为DirectX 10 的核心存在，并且，
由于DirectX 10 去除了CAPS，那么对Shader Model 4.0 的硬件支持，也就成为了一块
DirectX 10 显卡的必备条件。这将有助于消除不同显卡厂商的产品在技术参数上的差别，
减少消费者的选购难度。同时，Shader Model 4.0将能够同时访问的顶点数在3.0的基础
上增加了8倍，并将材质顶点支持模式变为RGBE，极大地提高了光照处理性能。
n 支持困难——DirectX 10放弃了对以前版本的硬件支持，这意味着采用DirectX 9以及
以前版本API编写的3D应用程序只能通过软件模拟方式得到DirectX 支持，这对程序的
运行效率是有负面影响的。诸多全新的游戏特性使得现在支持DirectX 9 的显卡虽然也能
勉强在DirectX 10下正常工作，但大部分新特性如Shade Model 4.0等则都无法使用。而
由于需要VDDM的支持，目前微软声称DirectX 10支持的最低版本的操作系统为
Windows Vista，而Windows XP 将无法使用DirectX 10。而WindowsVista对硬件的苛刻
要求，目前的机器恐怕大多难以胜任。
图14-1是DirectX 10.0与DirectX 9.0的Direct3D管线阶段的比较。
图14-1 DirectX 9.0（左图）与DirectX 10（右图）的管线阶段
l 10.1——微软公司于2008年2月4日，随Vista SP1发布了DirectX 10的升级版
DirectX 10.1，它具有如下改进：
n DirectX 10.1的一个主要提高是改善的shader资源存取功能，在读取多样本时有更好的
控制能力。除此之外，DX10.1还将可以创建定制的下行采样滤波器。
n DirectX 10.1还将有更新的浮点混合功能，对于渲染目标更有针对性，对于渲染目标混
合将有新的格式，渲染目标可以实现独立的各自混合。
n 阴影功能一直是游戏的重要特效，Direct3D 10.1 的阴影滤波功能也将有所提高，从而可
望进一步提高画质。
n 在性能方面，DirectX 10.1将支持多核系统有更高的性能。而在渲染，反射和散射时，
Direct3D 10.1将减少对API的调用次数，从而将获得不错的性能提升。
n 其他方面，DirectX 10.1的提高也不少，包括32bit浮点滤波，可以提高渲染精确度，改
善HDR渲染的画质。完全的抗锯齿应用程序控制也将是DX10.1的亮点，应用程序将可以
控制多重采样和超级采样的使用，并选择在特定场景出现的采样模板。DirectX 10.1将至
少需要单像素四采样。
n DirectX 10.1还将引入更新的驱动模型，WDDM 2.1。与DirectX 10的WDDM2.0相比，
2.1有一些显著的提高。首先是更多的内容转换功能，WDDM2.0支持处理一个命令或三角
形后进行内容转换，而WDDM2.1则可以让内容转换即时进行。由于GPU同时要并行处
理多个线程，因此内容转换的即时性不仅可以保证转换质量，还可以提升GPU效率，减
少等待时间。另外，由于WDDM 2.1支持基于过程的虚拟内存分配，处理GPU和驱动页
面错误的方式也更为成熟。
目前只有AMD的Radeon HD3000系列产品支持DirectX 10.1。
l 11——微软公司于2009年10月22日随Windows 7发布Direct3D 11。在DirectX 11中，
微软主要目标在于减少游戏工作室的开发成本，与新PC硬件更有效结合，提高物理效果、
游戏AI以及游戏其他功能特性以提高游戏的互动性。随着游戏画质不断提高，图形细节的
复杂程度也大幅提升。微软已经在游戏主机开发中拥有了不少高效图形开发程序经验，通
过更为强大的纹理制作API，DirectX 11将提高纹理生成性能，从而让游戏运行帧数更为
流畅。在硬件方面，微软也指出值得注意的发展趋势——CPU并行多核心化。DX11将在
并行运算处理能力利用上进一步改进，通过新的完善的驱动界面支持并行多核心处理器平
台。流处理以及GPGPU也是图形领域的重要发展方向，DX11将在未来对这些新技术提
供支持。
DirectX 11的主导者不是微软，而是Intel。因为Direct3D 11将会支持Intel的光线追踪
（Ray Tracing）技术，该技术可使得3D图形更加真实、更具立体感，而不是一看就能看
出来是在一个平面上显示出来的效果。相对于目前的光栅化技术(rasterizATIon)，光线追
踪更加注重从视觉上改变3D(主要运用到折射)物体的效果，而不是rasterizATIon那样通
过几何原理.当然，用户不用担心使用现在的显卡不能安装DirectX 11，因为DirectX 11会
有两种模式，可以说是rasterizATIon模式和Ray Tracing模式。最值得一提的是Intel的
Ray Tracing只能够支持X86架构。D3D 11的主要目的有提高伸缩性、改善开发体验、拓
展GPU能力、改善性能。它是D3D 10/10.1的超集，在其基础上增加了一些新功能，支
持Windows Vista和后续操作系统Windows 7等，支持DX10/10.1级别硬件。
D3D 11的主要新技术有：Tessellation（镶嵌）、计算着色器（Compute Shader）、多线
程、动态着色器关联、改进的纹理压缩等等。角色创作的趋势是越来越复杂，三角形和多
边形越来越多，对渲染管线和输入输出提出了更大的挑战，因此需要更高级的表面呈现技
术。为此，D3D 11新增了三个着色流程：Hull Shader（外壳着色器）、Tessellation（镶
嵌）和Domain Shader（域着色器），使其着色器管线更加丰富和复杂。参见图14-2。
图14-2 Direct3D 11管线（绿色模块为Direct3D 11管线新加的）
l XNA——另外，作为学生和业余爱好者的DirectX替代产品，微软公司于2004年3月24
日宣布了用于托管运行环境下计算机游戏的设计、开发和管理的框架和工具集XNA
（XNA's Not Acronymed，XNA不是首字母缩写），并于2006年12月11日推出了XNA
Framework Redistributable 和XNA Game Studio Express的1.0版，可用于Windows和
Xbox 360游戏的开发。微软公司后来又分别于2007年12月13日、2008年10月30日、
2009年6月 11日和2010年9月16日推出了XNA Game Studio的2.0、3.0、3.1和4.0
版。
2024年9月11日发(作者：系贤)
因为DirectX必须支持多媒体设备的最新技术和功能，而多媒体硬件（尤其是显卡[的3D
性能]）和技术始终处在高速发展过程中，所以DirectX的技术和版本也同样在不断地发展
和演变，其中发展最快的是3D接口部分。
下面列出DirectX的主要版本的发布时间、引入的新模块和特性：
l 1.0——1995年9月30日：DirectDraw、DirectSound、DirectInput、DirectPlay、
DirectSetup；
l 2.0——1996年6月5日：引入Direct3D（次版本有2.0a）；
l 3.0——1996年9月15日：支持MMX、为DirectSound 补充DirectSound3D API（次版
本有3.0a）；
l 4.0——无此版本号；
l 5.0——1997年7月16日：有许多改进，如受力反馈控制器、多显示器支持、新的游戏
控制面板、用户界面的全面改进等（次版本有5.1和5.2）；
l 6.0——1998年8月7日：添加新的3D特性（如添加DXUT框架）、支持AMD公司的
3DNow!技术、性能较5.0有提高。在1999年2月3日推出的6.1版中，添加了
DirectMusic模块；
l 7.0——1999年9月22日：改进3D图形和声音、性能更快，为Direct3D API引入硬件
传送、光照和纹理压缩、以及硬件加速，引入D3DX工具库。使用Creative公司的EAX
技术改进3D声音的算法（次版本有7.0a和7.1）；
l 8.0——2000年9月30日：将DirectDraw与Direct3D完全集成在一起、其中Direct3D
的性能有了本质上的飞跃（引入顶点/像素shader[着色引擎/光照模型]、支持硬件点精灵和
三维体纹理），将DirectMusic与 DirectSound更紧密地集成在一起构成DirectX Audio，
更新了DirectInput与DirectPlay，添加了DirectShow、抛弃了其余的DirectX Media模块。
2001年11月11日推出的8.1版，被集成在Windows XP中销售，该版本添加了从
DirectShow分离出的DMO（DirectX Media Objects媒体对象）组件模块。它还支持许多
新的图形特性，如像素着色引擎的1.2~1.4版、动态/高分辨率纹理、新3D扩展方法等
（次版本有8.0a、8.1、8.1a和8.1b）；
l 9.0——2002年12月24日：添加许多新特性到DirectX Graphics和DirectShow中，例
如将DirectDraw的功能并入到Direct3D之中，支持顶点和像素着色引擎的新版本2.0和
3.0，引入裁剪测试、位移贴图和多元纹理，支持128位浮点着色精度和根据显示器自动调
整γ值等。也添加若干新特性到DirectInput、DirectPlay、DirectSound和DirectMusic中。
（次版本有9.0a、9.0b和9.0c）。
DirectX的最后一个以数字和字母命名的版本，是2004年8月9日推出的9.0c。后来每两
到四个月就推出了它的一个升级版，当前的最新版本为2010年6月7日推出的June
2010 DirectX SDK。它们都包含了（于2002年推出的专为.NET框架设计的）托管
（Managed）DirectX，将原来DirectX多个分离的COM模块集成到了一个容易使用的单
一CLR文件之中。
l 10——DirectX不会有独立的第10版了，因为微软公司已将DirectX的功能集成进其操作
系统Windows Vista中，而不再将其作为一个额外的模块了。DirectX 10（其主要部件为
Direct3D 10）已于2006年11月30日随Windows Vista一起发布（被嵌入到该操作系统
之中）。DirectX 10有如下特点：
n 全新的显示驱动模式——微软为Vista和DirectX 10重新设计了一种显卡的显示驱动模
式VDDM（Vista Display Driver Model），它将显卡驱动程序与系统的其他驱动程序分开，
并能使之运行于独立硬件供应商模式和用户模式下，使得由显卡驱动规格差异所导致的3D
应用程序不兼容情况大幅度降低，从而提高整个系统的稳定性。此外，DirectX 10 还重新
优化了显存管理功能，降低了游戏开发商开发工作的复杂程度。
n 全新的API——由于DirectX 10 的渲染方式发生了巨大的变化，微软重写了API的大部
分代码，去掉了设备能力检查（CAPS），即去除了对老版本Direct3D的硬件支持，使得
开发商不必担心兼容性问题而放心地使用硬件的各种特性。此外，微软还对渲染管线流程
进行了大面积改进（参见图14-1），全面使用着色器化的架构，将渲染状态有机分类，极
大地减少了开发者在开发大型游戏时的技术难度，并且也有助于提升渲染能力，减少渲染
状态前后设置和互相影响对渲染成功率的影响，从而提高3D应用程序的执行速度和质量。
新加入的几何着色器则提供了对批量几何图形的处理能力，也有助于程序执行效率的提高。
n Shader Model 4.0——Shader Model（着色器模型）是微软公司定义图形平台性能的一
个标准，着色器是渲染像素和顶点的小程序，分为顶点着色器（Vertex Shader）和像素着
色器（Pixel Shader）两种类型，这些程序能够向基本的几何图形添加效果。从图14-1中
的渲染管线流程中我们可以看到，Shader Model 4.0 将作为DirectX 10 的核心存在，并且，
由于DirectX 10 去除了CAPS，那么对Shader Model 4.0 的硬件支持，也就成为了一块
DirectX 10 显卡的必备条件。这将有助于消除不同显卡厂商的产品在技术参数上的差别，
减少消费者的选购难度。同时，Shader Model 4.0将能够同时访问的顶点数在3.0的基础
上增加了8倍，并将材质顶点支持模式变为RGBE，极大地提高了光照处理性能。
n 支持困难——DirectX 10放弃了对以前版本的硬件支持，这意味着采用DirectX 9以及
以前版本API编写的3D应用程序只能通过软件模拟方式得到DirectX 支持，这对程序的
运行效率是有负面影响的。诸多全新的游戏特性使得现在支持DirectX 9 的显卡虽然也能
勉强在DirectX 10下正常工作，但大部分新特性如Shade Model 4.0等则都无法使用。而
由于需要VDDM的支持，目前微软声称DirectX 10支持的最低版本的操作系统为
Windows Vista，而Windows XP 将无法使用DirectX 10。而WindowsVista对硬件的苛刻
要求，目前的机器恐怕大多难以胜任。
图14-1是DirectX 10.0与DirectX 9.0的Direct3D管线阶段的比较。
图14-1 DirectX 9.0（左图）与DirectX 10（右图）的管线阶段
l 10.1——微软公司于2008年2月4日，随Vista SP1发布了DirectX 10的升级版
DirectX 10.1，它具有如下改进：
n DirectX 10.1的一个主要提高是改善的shader资源存取功能，在读取多样本时有更好的
控制能力。除此之外，DX10.1还将可以创建定制的下行采样滤波器。
n DirectX 10.1还将有更新的浮点混合功能，对于渲染目标更有针对性，对于渲染目标混
合将有新的格式，渲染目标可以实现独立的各自混合。
n 阴影功能一直是游戏的重要特效，Direct3D 10.1 的阴影滤波功能也将有所提高，从而可
望进一步提高画质。
n 在性能方面，DirectX 10.1将支持多核系统有更高的性能。而在渲染，反射和散射时，
Direct3D 10.1将减少对API的调用次数，从而将获得不错的性能提升。
n 其他方面，DirectX 10.1的提高也不少，包括32bit浮点滤波，可以提高渲染精确度，改
善HDR渲染的画质。完全的抗锯齿应用程序控制也将是DX10.1的亮点，应用程序将可以
控制多重采样和超级采样的使用，并选择在特定场景出现的采样模板。DirectX 10.1将至
少需要单像素四采样。
n DirectX 10.1还将引入更新的驱动模型，WDDM 2.1。与DirectX 10的WDDM2.0相比，
2.1有一些显著的提高。首先是更多的内容转换功能，WDDM2.0支持处理一个命令或三角
形后进行内容转换，而WDDM2.1则可以让内容转换即时进行。由于GPU同时要并行处
理多个线程，因此内容转换的即时性不仅可以保证转换质量，还可以提升GPU效率，减
少等待时间。另外，由于WDDM 2.1支持基于过程的虚拟内存分配，处理GPU和驱动页
面错误的方式也更为成熟。
目前只有AMD的Radeon HD3000系列产品支持DirectX 10.1。
l 11——微软公司于2009年10月22日随Windows 7发布Direct3D 11。在DirectX 11中，
微软主要目标在于减少游戏工作室的开发成本，与新PC硬件更有效结合，提高物理效果、
游戏AI以及游戏其他功能特性以提高游戏的互动性。随着游戏画质不断提高，图形细节的
复杂程度也大幅提升。微软已经在游戏主机开发中拥有了不少高效图形开发程序经验，通
过更为强大的纹理制作API，DirectX 11将提高纹理生成性能，从而让游戏运行帧数更为
流畅。在硬件方面，微软也指出值得注意的发展趋势——CPU并行多核心化。DX11将在
并行运算处理能力利用上进一步改进，通过新的完善的驱动界面支持并行多核心处理器平
台。流处理以及GPGPU也是图形领域的重要发展方向，DX11将在未来对这些新技术提
供支持。
DirectX 11的主导者不是微软，而是Intel。因为Direct3D 11将会支持Intel的光线追踪
（Ray Tracing）技术，该技术可使得3D图形更加真实、更具立体感，而不是一看就能看
出来是在一个平面上显示出来的效果。相对于目前的光栅化技术(rasterizATIon)，光线追
踪更加注重从视觉上改变3D(主要运用到折射)物体的效果，而不是rasterizATIon那样通
过几何原理.当然，用户不用担心使用现在的显卡不能安装DirectX 11，因为DirectX 11会
有两种模式，可以说是rasterizATIon模式和Ray Tracing模式。最值得一提的是Intel的
Ray Tracing只能够支持X86架构。D3D 11的主要目的有提高伸缩性、改善开发体验、拓
展GPU能力、改善性能。它是D3D 10/10.1的超集，在其基础上增加了一些新功能，支
持Windows Vista和后续操作系统Windows 7等，支持DX10/10.1级别硬件。
D3D 11的主要新技术有：Tessellation（镶嵌）、计算着色器（Compute Shader）、多线
程、动态着色器关联、改进的纹理压缩等等。角色创作的趋势是越来越复杂，三角形和多
边形越来越多，对渲染管线和输入输出提出了更大的挑战，因此需要更高级的表面呈现技
术。为此，D3D 11新增了三个着色流程：Hull Shader（外壳着色器）、Tessellation（镶
嵌）和Domain Shader（域着色器），使其着色器管线更加丰富和复杂。参见图14-2。
图14-2 Direct3D 11管线（绿色模块为Direct3D 11管线新加的）
l XNA——另外，作为学生和业余爱好者的DirectX替代产品，微软公司于2004年3月24
日宣布了用于托管运行环境下计算机游戏的设计、开发和管理的框架和工具集XNA
（XNA's Not Acronymed，XNA不是首字母缩写），并于2006年12月11日推出了XNA
Framework Redistributable 和XNA Game Studio Express的1.0版，可用于Windows和
Xbox 360游戏的开发。微软公司后来又分别于2007年12月13日、2008年10月30日、
2009年6月 11日和2010年9月16日推出了XNA Game Studio的2.0、3.0、3.1和4.0
版。