СРАВНЕНИЕ

В чем же, если не в производительности, различие между библиотеками? Прежде всего – в удобстве интерфейса, функциях, гибкости, перспективах развития и области применения. Начнем с функций. Неоднократно приходилось слышать заявления типа: «DirectX 9 поддерживает пиксельные шейдеры, а OpenGL не поддерживает, поэтому все игры должны быть написаны под DirectX!» Такое мнение неверно только отчасти. Действительно, если посмотреть на стандарт OpenGL последней версии (1.4), в нем ни слова о шейдерах.

Изображение, получаемое в реальном времени на современном аппаратном ускорителе. Качество и скорость рисования не зависят от применяемой библиотеки: DirectX и OpenGL обладают схожими возможностями.

Много лет назад OpenGL разрабатывалась как библиотека, которая оставалась бы актуальной в далеком будущем. К сожалению, это будущее пришло и благополучно ушло в прошлое. При этом ARB остается весьма неповоротливым, и надеяться на оперативное включение новых опций не позволяет. Для решения этой проблемы в OpenGL существует механизм расширений, с помощью которого можно использовать различные функции, не входящие в базовую спецификацию, а поддерживаемые только реализацией OpenGL для конкретной видеокарты.

Этот процесс выглядит следующим образом: как только производитель выпускает видеокарту с поддержкой определенной полезной функции, он включает ее в свою реализацию OpenGL (которая обычно входит в поставку драйвера). Для программиста эта возможность становится доступной, если он специальным образом запросит данное расширение. Конечно, такой путь не универсален: на другой видеокарте сделать это не получится из-за различий в интерфейсе. Поэтому существуют расширения, одобренные ARB, – при их использовании можно надеяться, что они будут работать на видеокартах различных производителей. Такие расширения являются кандидатами на включение в последующие версии OpenGL.

Данный механизм выглядит (и на самом деле является) неудобным. В DirectX все проще: функциональность либо поддерживается данной версией библиотеки, либо не поддерживается. Если нет – придется надеяться и ждать следующей версии. Однако случаи, когда аппаратные функции не используются из-за того, что не были включены в версию DirectX, довольно редки – как уже говорилось, Microsoft тесно работает с производителями игрового (и не только) «железа». С другой стороны, ждать версий DirectX приходится около года, а в это время новые функции уже доступны через расширения OpenGL.

Таким образом, по поддержке аппаратных функций OpenGL и DirectX, в общем, эквиваленты. OpenGL новые функции доступны через механизм расширений, а в DirectX они появляются только в новых версиях.

DirectX очень удобен для любителей объектно-ориентированного программирования и COM в частности.

COM в DirectX используется для внесения изменений в библиотеку (в новых версиях) без изменения существующего кода. В OpenGL такого нет, но это вряд ли можно назвать серьезным недостатком.

Объем кода, необходимого для написания простой программы на DirectX, весьма велик (варьируется от 200 до 800 строк). Microsoft активно пытается уменьшить этот показатель, но он, тем не менее, достаточно велик. В OpenGL все существенно проще – для решения такой же задачи необходимо менее 50 строк кода.

OpenGL идеален для визуализации результатов научных исследований.

Серьезным достоинством OpenGL является прежде всего то, что это «открытый стандарт». Любая компания, имеющая аппаратную платформу, может купить лицензию у SGI и затем сделать собственную реализацию OpenGL. Изменения в OpenGL предлагаются, обсуждаются и утверждаются представителями различных компаний. Что касается DirectX, то здесь ситуация прямо противоположная. Только Microsoft может вносить какие-либо изменения в библиотеку. Иначе говоря, именно Microsoft в конечном итоге определяет все пути развития библиотеки, и если путь был выбран неверно, это может быть исправлено только в новой версии.

Итак, достоинства библиотек становятся наиболее очевидны при их использовании в разных (но в то же время пересекающихся) прикладных областях. DirectX идеален для профессиональной разработки игр и мультимедийных приложений на платформе Windows. OpenGL используется на высокопроизводительных рабочих станциях, в научной сфере, в образовании, а также в любых проектах, где требуется переносимость. Кроме того, OpenGL применяется и для написания игровых «движков», правда, в последнее время на этом поприще его теснит DirectX.

ЧТО ДАЛЬШЕ?

Появление графических процессоров (GPU – Graphics Processing Unit) нового поколения, позволяющих создавать доселе немыслимые спецэффекты в реальном времени, всколыхнуло индустрию, и вскоре стало ясно, что за ними будущее. Очевидно, что графические библиотеки должны соответствовать этой тенденции.

Начиная с восьмой версии, DirectX имеет встроенную поддержку программируемых шейдеров. В девятой версии эта поддержка была значительно улучшена и расширена. И в дальнейшем развитие DirectX наверняка будет связано с постепенным улучшением гибкости и удобства использования программируемого «железа». Каких-либо радикальных перемен пока не ожидается. Например, вряд ли стоит надеяться, что Microsoft сделает реализации DirectX на других платформах.

В OpenGL поддержка программируемой графической аппаратуры была добавлена на уровне расширений. Однако архитектура библиотеки изначально не была рассчитана на использование подобных конструкций, поэтому эти расширения выглядят инородно.

Игровые приложения чаще используют DirectX. Эта библиотека предоставляет больше возможностей для тонкой оптимизации и управления аппаратурой, а также, в отличие от OpenGL, содержит компоненты для работы с видео, звуком и устройствами ввода.

В то же время близится к завершению разработка нового стандарта библиотеки – OpenGL 2.0. Развитие графической аппаратуры вышло за пределы исходной спецификации. Вторая версия OpenGL призвана поднять планку и вновь создать стандарт для компьютерной графики на десятилетия. Помимо прочего OpenGL 2.0 включает в себя возможность программирования всего графического конвейера на языке высокого уровня (подобный язык уже появился в девятой версии DirectX и называется HLSL – High Level Shading Language)

Таким образом, в перспективе вновь ожидается конкуренция между последующими версиями графических библиотек, от которой программисты только выиграют: одни получат желаемую мощь и тонкие настройки «железа» DirectX, другие – простоту и не меньшие возможности OpenGL.

NVIDIA обещала уже в ближайшие несколько лет достичь кинематографического качества видеоигр, сделанных для нового поколения видеоускорителей. Трудно сказать, является ли данное заявление результатом реальной оценки ситуации или это не более чем рекламный трюк. На сегодня игры довольно далеки от своего «кинематографического» идеала.

Прежде всего это касается интерактивности – не хватает мощностей как центрального, так и графического процессора. Но мощности растут, порой даже обгоняя закон Мура. А при условии достаточных мощностей на первый план выходят возможности программирования графического процессора для получения реалистичных спецэффектов.

Уже сейчас при просмотре технических демо NVIDIA и ATI иногда дух захватывает от красоты картинки! Описанные нами графические библиотеки как раз и являются для программистов проводниками в мир возможностей графического «железа».

Чем все это грозит простому пользователю? В первую очередь, улучшением качества картинки в играх и других графических приложениях. Развитие программируемых графических процессоров стимулирует фантазию дизайнеров и разработчиков, что приведет к появлению различных оригинальных спецэффектов.

Можно ожидать повсеместного распространения высококачественных теней, использования различных отражающих поверхностей, процедурных текстур, деформируемой геометрии и так далее. Представляете, точным выстрелом разбить стакан вина на столе, приблизиться и увидеть свое отражение в каждой капле? И игру света от осколков стекла? Все это будет, и довольно скоро. Не сомневайтесь.