Direct3D - Historial de revisiones

Javiermartin jc: Texto reemplazado: «
» por «»

2019-06-20T20:01:53Z

Texto reemplazado: «<div align="justify">» por «»

Reynier idict en 14:54 3 abr 2014

2014-04-03T14:54:18Z

Reynier idict: /* Dispositivos (Devices) */

2014-04-03T14:52:51Z

‎Dispositivos (Devices)

Ariagna idict en 19:13 14 jun 2012

2012-06-14T19:13:19Z

Antonio jc.vcl: /* Véase también */

2011-04-11T23:25:02Z

‎Véase también

Antonio jc.vcl en 23:23 11 abr 2011

2011-04-11T23:23:49Z

Antonio jc.vcl en 23:22 11 abr 2011

2011-04-11T23:22:36Z

Antonio jc.vcl: /* Ejemplo */

2011-04-11T23:18:51Z

‎Ejemplo

Antonio jc.vcl en 23:14 11 abr 2011

2011-04-11T23:14:29Z

Antonio jc.vcl: Página creada con '{{Ficha Software |nombre= Direct3D |familia= DirectX |imagen= |tamaño= |descripción= |imagen2= |tamaño2= |descripción2= |creador=[[Microsoft] |desarrollador= |diseña...'

2011-04-11T23:10:20Z

Página creada con '{{Ficha Software |nombre= Direct3D |familia= DirectX |imagen= |tamaño= |descripción= |imagen2= |tamaño2= |descripción2= |creador=[[Microsoft] |desarrollador= |diseña...'

Página nueva

{{Ficha Software
|nombre= Direct3D
|familia= [[DirectX]]
|imagen=
|tamaño=
|descripción=
|imagen2=
|tamaño2=
|descripción2=
|creador=[[Microsoft]
|desarrollador=
|diseñador=
|modelo de desarrollo=
|fecha de creación=
|lanzamiento inicial=
|versiones=
|última versión estable=
|núcleo=
|tipo de núcleo=
|plataformas soportadas=
|género=
|sistemas operativos= [[Microsoft Windows|Windows]]
|idioma=
|licencia=
|premios=
|web=
}}'''Direct3D'''. Parte de [[DirectX]] (conjunto de bibliotecas para multimedia), propiedad de [[Microsoft]]. Consiste en una [[Application Programming Interface|API]] para la programación de [[Gráficos 3D por computadora|gráficos 3D]]. Está disponible tanto en los sistemas [[Microsoft Windows|Windows]] de 32 y 64 bits, como para sus consolas [[Xbox]] y [[Xbox 360]].

== Usos==
El objetivo de esta API es facilitar el manejo y trazado de entidades gráficas elementales, como [[línea]]s, [[polígono]]s y [[textura]]s, en cualquier aplicación que despliegue gráficos en 3D, así como efectuar de forma transparente transformaciones geométricas sobre dichas entidades. Direct3D provee también una [[interfaz]] transparente con el [[hardware]] de aceleración gráfica.

Se usa principalmente en aplicaciones donde el rendimiento es fundamental, como los [[videojuego]]s, aprovechando el hardware de aceleración gráfica disponible en la tarjeta gráfica.

El principal competidor de Direct3D es [[OpenGL]], desarrollado por [[Silicon Graphics|Silicon Graphics Inc]].

== Arquitectura ==
Direct3D es uno de los múltiples componentes que contiene la API DirectX de Windows. Se le podría situar al nivel del [[GDI]] de Windows, presentando un nivel de abstracción entre una aplicación de gráficos 3D y los [[Controlador de dispositivo|drivers]] de la tarjeta gráfica (véase gráfico adjunto). Con arquitectura basada en el [[Component Object Model|COM]] de Microsoft, la mayor ventaja que presenta Direct3D frente al GDI es que Direct3D se comunica directamente con los drivers de pantalla, consiguiendo mejores resultados en la representación de los gráficos por pantalla que aquel.

Direct3D está compuesto por dos grandes APIs. El '''modo retenido''' y el '''modo inmediato'''. El modo inmediato da soporte a todas las primitivas de procesamiento 3D que permiten las tarjetas gráficas (''luces'', ''materiales'', ''transformaciones'', ''control de profundidad'', etc). El modo retenido, construido sobre el anterior, presenta una abstracción de nivel superior ofreciendo funcionalidades preconstruidas de gráficos como jerarquías o animaciones. El modo retenido ofrece muy poca libertad a los desarrolladores, siendo el modo inmediato el que más se usa.

== Dispositivos (Devices) ==
El modo inmediato de Direct3D trabaja fundamentalmente con los llamados [[dispositivo]]s (''devices''). Son los encargados de realizar la renderización de la escena. El dispositivo ofrece una interfaz que permite diferentes opciones de renderización. Por ejemplo un dispositivo ''mono'' permite la renderización en blanco y negro mientras que un dispositivo [[Modelo de color RGB|RGB]] permite el uso de colores. Podemos clasificar los dispositivos en tres clases principales:

* Dispositivo HAL (''hardware abstract layer''): permite aceleración hardware. Se trata del dispositivo más rápido.
* Dispositivo de referencia: es necesaria la instalación previa del [[SDK]] de Direct3D para poder usar este tipo de dispositivo. Permite la simulación software de un tipo de renderización y resulta muy útil cuando el hardware todavía no tiene incorporadas nuevas características de renderización. Un caso muy concreto del dispositivo de referencia es el ''Null reference device'' cuya función es presentar la pantalla en negro. Se usa por defecto cuando se intenta usar un dispositivo de referencia y no se encuentra el SDK.
* Dispositivos de conexión software (''pluggable software device''): permite opciones de rasterización software. Previamente se ha tenido que obtener el dispositivo mediante el método ''RegisterSoftwareDevice''.

Cada dispositivo tiene asociada una o más cadenas de intercambio (''swap chains''). Dichas cadenas están compuestas por varios [[buffer de datos|buffers]] de superficies, considerando a una superficie como un conjunto de [[píxel]]es más todos los atributos asociados a cada uno de ellos como la profundidad, el color, la transparencia (canal alfa), etc.

== Recursos ==
Además, los dispositivos tienen asociados también una colección de recursos (''resources'') o datos concretos necesarios para realizar la renderización. Cada uno de estos recursos tiene los siguientes atributos:
* Tipo (''type''): define el tipo de recurso del que se trata: superficie, volumen, textura, textura de cubo, textura de volumen, textura de superficie, buffer de vértices o buffer de índices.
* Almacén (''pool''): Describe dónde se almacena el recurso durante la ejecución. '''Default''' indica que se almacena junto con el dispositivo; '''managed''' que se guarda en la memoria del sistema y se copia en el dispositivo cuando éste lo necesita; '''system memory''' que se encuentra exclusivamente en la memoria del sistema, al igual que '''scratch''', ignorando este último las restricciones de la tarjeta gráfica.
* Formato (''format''): describe el formato en que se almacena el recurso en memoria. La información más importante es respecto al almacenamiento de los píxeles en memoria. Un ejemplo de valor de format es ''D3DFMT_R8G8B8'' que indica que una profundidad de color de 24 bits (los 8 de más peso para el rojo, los 8 de en medio para el verde y los 8 de menos peso para el azul).
* Uso (''usage''): mediante una lista de ''flags'', indica cómo se va a usar el recurso. También permite distinguir los recursos estáticos, aquellos que una vez cargados solo interesa su valor, de los recursos dinámicos, cuyo valor se modifica repetidamente.

== Pipeline ==

Las diferentes etapas del proceso de renderización son:
# '''Input Assembler''': aporta los datos de entrada (líneas, puntos y triángulos).
# '''Vertex Shader''': se encarga de las operaciones de vértices (iluminación, texturas, transformaciones). Trata los vértices individualmente.
# '''Geometry Shader''': realiza operaciones con entidades primitivas (líneas, triángulos o vértices). A partir de una primitiva, el ''geometry shader'' puede descartarla, o devolver una o más primitivas nuevas.
# '''Stream Output''': almacena la salida de la etapa anterior en memoria. Resulta útil para realimentar la pipeline con datos ya calculados.
# '''Rasterizer''': convierte la imagen 3D en píxeles.
# '''Pixel Shader''': operaciones con los píxeles.
# '''Output Merger''': se encarga de combinar la salida del ''pixel shader'' con otros tipos de datos, como los patrones de profundidad, para construir el resultado final.

Direct3D permite la reconfiguración de todas las etapas, aumentando considerablemente la flexibilidad de esta pipeline.

== Ejemplo ==
Ejemplo de cómo dibujar un triángulo en Direct3D:
{{Sistema:Cita|
/* Definición de un polígono de 3 vértices */
D3DLVERTEX v[3];
/* Establecer un vértice */
v[0]=D3DLVERTEX( D3DVECTOR(0.f, 5.f, 10.f), 0x00FF0000, 0, 0, 0 );
/* Establecer un vértice */
v[1]=D3DLVERTEX( D3DVECTOR(0.f, 5.f, 10.f), 0x0000FF00, 0, 0, 0 );
/* Establecer un vértice */
v[2]=D3DLVERTEX( D3DVECTOR(0.f, 5.f, 10.f), 0x000000FF, 0, 0, 0 );
/* Llamada a función para dibujar el triángulo */
pDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, D3DFVF_LVERTEX, v, 3, 0 );
}}
== Modos de presentación ==
Direct3D permite dos modos de presentación en pantalla:

* Pantalla completa o ''exclusive mode'': gracias a que Direct3D tiene conexión directa con el driver de la pantalla, el dispositivo Direct3D hace uso exclusivo de la pantalla. Ninguna otra aplicación podrá hacer uso de la pantalla mientras se encuentre en este modo.

* En ventana o ''windowed mode'': el resultado se muestra dentro de una ventana de Windows. Direct3D tiene que colaborar con el GDI para finalizar dicha representación. Aunque este modo resulta más lento que el anterior, al no bloquear la pantalla y permitir el uso de otras aplicaciones, resulta muy cómodo en la depuración de errores.

== Historia ==
En [[1992]], [[Servan Keondjian]] fundó [[RenderMorphics]], una compañía que desarrollaba una API de gráficos 3D llamada [[Reality Lab]]. Esta API se usaba en programas de CAD y representación de imágenes médicas. En febrero de [[1995]], Microsoft compró RenderMorphics, incorporando a Keondjian a la compañía para implementar un motor gráfico para [[Windows 95]]. El resultado fue la primera versión de Direct3D, incluida en '''DirectX 2.0''' y '''DirectX 3.0'''.

Inicialmente, Direct3D se implementó sobre dos APIs: la API ''retained mode'' y la API ''inmediate mode''. El modo retenido era una API de escenarios gráficos basada en el [[Component Object Model|COM]] (''Computer Object Model'') de Microsoft, que tuvo escasa acogida. Los desarrolladores de juegos solicitaron un control más directo sobre las actividades del hardware del permitido en el Retained Mode. Solamente el juego ''Lego Island'' se basó en dicha API, por lo que Microsoft abandonó la evolución de dicho modo después de '''DirectX 3.0''', quedando intacto desde entonces.

La primera versión del modo inmediato de Direct3D consistía en un modelo de programación basado en un buffer de ejecución. Microsoft confiaba en que dicho buffer fuera soportado directamente por los vendedores de hardware pretendiendo que se almacenaran en memoria y fueran parseados por hardware, con el objetivo de realizar renderización 3D. Dichos buffers resultaron ser muy difíciles de programar, frenando la adopción de la nueva API y generando una corriente de opinión que solicitaba la adopción de OpenGL como la oficial para renderización 3D en Microsoft.
Microsoft decidió seguir mejorando Direct3D, no solo para ser competitivos con OpenGL, sino también para competir de forma más efectiva contra otras APIs propietarias como [[Glide]] de [[3dfx]]. Se encargó a un equipo de Redmond hacerse cargo del desarrollo del modo inmediato de Direct3D, mientras el equipo de RenderMorphics continuaba el trabajo sobre el modo retenido, abandonado no mucho después como ya se ha dicho.

== Versiones ==
A continuación se muestra una relación de las diferentes versiones de Direct3D:

*Direct3D 5.0: introdujo el conjunto de primitivas '''DrawPrimitive''' que eliminaba la necesidad de construir buffers de ejecución por parte de las aplicaciones.
*'Direct3D 6.0: introdujo numerosas características para la abstracción del hardware (como multitexturas y buffers de patrones), optimizó el uso de las pipelines de geometría para x87, SSE y 3DNow!, y la gestión opcional de texturas para simplificar la programación.
*Direct3D 7.0: Introdujo el formato de texturas .dds y soporte para la aceleración hardware de transformaciones y luces. También añadió la posibilidad de almacenar buffers de vértices en memoria hardware. Los buffers hardware de vértices supusieron la primera mejora sustancial con respecto a OpenGL en la historia de DirectX. También se aumentó el soporte para multitexturas. Aunque Direct3D 7.0 era muy potente, era tan complicado de programar que necesitaba un nuevo modelo de programación para mostrar las capacidades de shading que proporcionaba el hardware.
* Direct3D 8.0: introdujo ''programabilidad'' en forma de ''vertex'' y ''pixel'' [[shader]]s, permitiendo a los desarrolladores escribir código sin preocuparse del hardware. Programar shaders sencillos equivalían a tareas sencillas, y shaders más complejos se usaban para tareas más complejas. El driver de pantalla compilaba estos shaders en instrucciones comprensibles por el hardware. Direct3D 8.0 también eliminó la API DirectDraw, absorbiéndola. Se resolvieron muchos problemas de usabilidad. Además, se incluyeron características muy potentes como niebla (''fog''), [[bump mapping]] y [[texture mapping]].
*Direct3D 9.0: Añadió una nueva versión del '''High Level Shader Language''' ([[High Level Shader Language|HLSL]], lenguaje de programación de shaders), soporte para [[HDR]], renderización de múltiples objetos e indexación del buffer de vértices.
*Direct3D 10: Consigue un aumento considerable en el rendimiento eliminando el llamado ''object overhead'', que consiste en realizar llamadas entre la API y el driver usando la CPU. Dichas llamadas empezaban a producir un cuello de botella debido al incremento en la complejidad de las escenas y se han incluido medidas como los stateblocks de los shaders para poder referenciar grupos de variables del shader a través de un único ID en vez de enviar una a una entre otras cosas. Direct3D 10 incorpora además soporte del shader model 4, lo que significa que se puede hacer uso de los '''shaders de geometría''' (''geometry shaders''). Asimismo incorpora una nueva función de '''Stream Out'''; esta nueva función permite guardar en un buffer información de salida de los geometry shaders permitiendo operaciones de varias pasadas en el shader de geometría, lo que podría traducirse de cara al usuario en simulaciones física completas en la GPU ya es posible realimentar el shader pipeline desde el vertex shader. Se ha incluido virtualización de la memoria gráfica y el programador tiene un mayor control sobre en que clase de memoria quiere alojar sus recursos. A través de los geometry shaders es posible generar geometría en la propia GPU por ejemplo para convertir una sucesión de puntos en poligonos orientados a camara para un efecto de particulas, anteriormente se realizaba en el procesador y ahora también calcula la GPU. Otro punto importante es la supresión del fixed pipeline de DirectX 10, lo cual supone un serio problema para los programadores novatos, y un aumento considerable de la complejidad de la API, poniendo como ejemplo la necesidad de crear un objeto especializado llamado input layout por cada combinación de vertex format y vertex shader que vayamos a usar (cosa que en Direct3D 9.0 era automatica), lo cual supone un pequeño aumento de rendimiento a costa de requerirse un uso mas dificultoso de la API. El principal problema de DirectX 10 es que sólo funciona con el sistema operativo [[Windows Vista]], mientras que DirectX 9.0 trabaja con toda la familia de Windows a partir de [[Windows 98]], debido a esto se rumorea que microsoft planea o bien soportarlo en XP o bien sacar una version especial de DirectX 9 que implemente algunas características. El SDK de DirectX 10 está disponible desde febrero de [[2007]].

== Véase también ==
* [[High Level Shader Language|HLSL]] - Lenguaje de programación de shaders
* [[DirectX]] - Colección de APIs donde se integra Direct3D
* [[OpenGL]] - Principal competidor de Direct3D
* [[Gráficos 3D por computadora]]
* [[Shader]]

== Fuentes ==
* [http://www.microsoft.com/windows/directx/default.mspx Página oficial de DirectX]

[[Category:Herramientas_de_programación]][[Category:Informática]]

@@ Línea 1: / Línea 1: @@
-<div align="justify">
 {{Ficha Software
 |nombre= Direct3D

← Revisión anterior		Revisión del 14:54 3 abr 2014
Línea 1:		Línea 1:
		+	<div align="justify">
	{{Ficha Software		{{Ficha Software
	\|nombre= Direct3D		\|nombre= Direct3D

@@ Línea 47: / Línea 47: @@
 == Dispositivos (Devices) ==
-El modo inmediato de Direct3D trabaja fundamentalmente con los llamados [[dispositivo]]s (''devices''). Son los encargados de realizar la renderización de la escena. El dispositivo ofrece una interfaz que permite diferentes opciones de renderización. Por ejemplo un dispositivo ''mono'' permite la renderización en blanco y negro mientras que un dispositivo [[Modelo de color RGB|RGB]] permite el uso de colores. Podemos clasificar los dispositivos en tres clases principales:
+El modo inmediato de Direct3D trabaja fundamentalmente con los llamados [[Componente electrónico|dispositivo]]s (''devices''). Son los encargados de realizar la renderización de la escena. El dispositivo ofrece una interfaz que permite diferentes opciones de renderización. Por ejemplo un dispositivo ''mono'' permite la renderización en blanco y negro mientras que un dispositivo [[Modelo de color RGB|RGB]] permite el uso de colores. Podemos clasificar los dispositivos en tres clases principales:
 * Dispositivo HAL (''hardware abstract layer''): permite aceleración hardware. Se trata del dispositivo más rápido.

@@ Línea 35: / Línea 35: @@
 == Usos==
-El objetivo de esta API es facilitar el manejo y trazado de entidades gráficas elementales, como [[línea]]s, [[polígono]]s y [[textura]]s, en cualquier aplicación que despliegue gráficos en 3D, así como efectuar de forma transparente transformaciones geométricas sobre dichas entidades. Direct3D provee también una [[interfaz]] transparente con el [[hardware]] de aceleración gráfica.
+El objetivo de esta API es facilitar el manejo y trazado de entidades gráficas elementales, como líneas, [[polígono]]s y texturas, en cualquier aplicación que despliegue gráficos en 3D, así como efectuar de forma transparente transformaciones geométricas sobre dichas entidades. Direct3D provee también una [[interfaz]] transparente con el [[hardware]] de aceleración gráfica.
 Se usa principalmente en aplicaciones donde el rendimiento es fundamental, como los [[videojuego]]s, aprovechando el hardware de aceleración gráfica disponible en la tarjeta gráfica.

@@ Línea 110: / Línea 110: @@
 == Véase también ==
 * [[DirectX]] - Colección de APIs donde se integra Direct3D
 * [[OpenGL]] - Principal competidor de Direct3D
 * [[Gráficos 3D por computadora]]
 == Fuentes  ==

@@ Línea 24: / Línea 24: @@
 |licencia=
 |premios=
-|web= [http://www.microsoft.com/windows/directx/default.mspx]
+|web= [http://www.microsoft.com/windows/directx/default.mspx http://www.microsoft.com/windows/directx/default.mspx]
 }}'''Direct3D'''. Parte de [[DirectX]] (conjunto de bibliotecas para multimedia), propiedad de [[Microsoft]]. Consiste en una [[Application Programming Interface|API]] para la programación de [[Gráficos 3D por computadora|gráficos 3D]]. Está disponible tanto en los sistemas [[Microsoft Windows|Windows]] de 32 y 64 bits, como para sus consolas [[Xbox]] y [[Xbox 360]].
 == Historia ==

@@ Línea 2: / Línea 2: @@
 |nombre= Direct3D
 |familia= [[DirectX]]
-|imagen=
+|imagen= Directx-logo.jpg
 |tamaño=
-|descripción=
+|descripción= Logo de DirectX
 |imagen2=
 |tamaño2=
@@ Línea 15: / Línea 15: @@
 |lanzamiento inicial=
 |versiones=
-|última versión estable=
+|última versión estable= Direct3D 10
 |núcleo=
 |tipo de núcleo=
@@ Línea 24: / Línea 24: @@
 |licencia=
 |premios=
-|web=
+|web= [http://www.microsoft.com/windows/directx/default.mspx]
 }}'''Direct3D'''. Parte de [[DirectX]] (conjunto de bibliotecas para multimedia), propiedad de [[Microsoft]]. Consiste en una [[Application Programming Interface|API]] para la programación de [[Gráficos 3D por computadora|gráficos 3D]]. Está disponible tanto en los sistemas [[Microsoft Windows|Windows]] de 32 y 64 bits, como para sus consolas [[Xbox]] y [[Xbox 360]].
 == Historia ==

@@ Línea 77: / Línea 77: @@
 == Ejemplo ==
 Ejemplo de cómo dibujar un triángulo en Direct3D:
-{{Sistema:Cita|
+<source lang="html4strict">
   /* Definición de un polígono de 3 vértices */
   D3DLVERTEX v[3];
@@ Línea 89: / Línea 89: @@
   pDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST, D3DFVF_LVERTEX, v, 3, 0 );
 }}
 == Modos de presentación ==
 Direct3D permite dos modos de presentación en pantalla:

@@ Línea 8: / Línea 8: @@
 |tamaño2=
 |descripción2=
-|creador=[[Microsoft]
+|creador=[[Microsoft]]
 |desarrollador=
 |diseñador=
@@ Línea 26: / Línea 26: @@
 |web=
 }}'''Direct3D'''. Parte de [[DirectX]] (conjunto de bibliotecas para multimedia), propiedad de [[Microsoft]]. Consiste en una [[Application Programming Interface|API]] para la programación de [[Gráficos 3D por computadora|gráficos 3D]]. Está disponible tanto en los sistemas [[Microsoft Windows|Windows]] de 32 y 64 bits, como para sus consolas [[Xbox]] y [[Xbox 360]].
 == Usos==
@@ Línea 89: / Línea 96: @@
 * En ventana o ''windowed mode'': el resultado se muestra dentro de una ventana de Windows. Direct3D tiene que colaborar con el GDI para finalizar dicha representación. Aunque este modo resulta más lento que el anterior, al no bloquear la pantalla y permitir el uso de otras aplicaciones, resulta muy cómodo en la depuración de errores.
 == Versiones ==