DirectX

DirectX（，缩写：）是由微软公司建立的一系列专为多媒体以及游戏开发的应用程式介面。旗下包含Direct3D、Direct2D、DirectCompute等等多个不同用途的子部份，因为这一系列API皆以Direct字样开头，所以DirectX（只要把X字母替换为任何一个特定API的名字）就成为这一巨大的API系列的统称。目前最新版本为DirectX 12，随附于Windows 10作业系统之上。

DirectX被广泛用于Microsoft Windows、Microsoft Xbox电子游戏开发，并且-{只}-能支持这些平台。除了游戏开发之外，DirectX亦被用于开发许多虚拟三维图形相关软体。Direct3D是DirectX中最广为应用的子模块，所以有时候这两个名词可以互相代称。

DirectX主要基于C++编程语言实现，遵循COM架构。

DirectX组成的元件有：


这些元件曾经也是DirectX的一员，但现在微软只提供最低程度的维护，也不再建议使用。

1994年末，微软即将推出新一代操作系统Windows 95。决定新操作系统的最终价值的因素在于究竟新系统能运行哪些程序。微软的三个员工：Craig Eisler、Alex St. John、Eric Engstrom十分关心这个问题，因为不少游戏程序员更喜欢在DOS系统下编写游戏，这意味著，没有多少人愿意为WIN95编写游戏，新操作系统不会获得多少成功。 
DOS允许直接访问显卡、键盘、鼠标、声卡以及其他系统硬件设施。而Windows 95出于保护存储系统的目的，限制了对硬件的直接访问，取而代之的是一套更加规范标准的访问方法。微软需要一种方法让程序员在WIN95中也能编写出高效的程序。此时，离新系统发布不到几个月了。St. John和Engstrom联合解决了这个问题，他们将解决方案称为DirectX。
DirectX的第一个版本作为Windows Games SDK发布于1995年9月，它作为Windows API的一部分用以替换Windows 3.1中的-{DCI}-和WinGAPI。ATI的一个开发团队为微软带来了基本的游戏图像技术，微软方面，DirectX由专门的团队负责开发，Eisler为团队领导，而St. John和Engstrom则成为主程序设计师。
DirectX出现之前，微软已经将OpenGL包括在Windows NT系统中，而在当时，OpenGL对硬件要求严苛，这限制了一些工程师和CAD用户。Direct3D就作为OpenGL的代替品被加入DirectX。随着硬件技术的发展，OpenGL成为行业标准，一场“战役”发生在DirectX的支持者和OpenGL的支持者之间，而且前者只支持Windows平台，而后者支持多平台。在实际应用中，游戏开发者常常两者同时使用，因为DirectX支持许多OpenGL所不支持的功能，比如音效和输入装置。而选择混合使用OpenGL和OpenAL的队伍也在壮大。
由此衍生出的“特别DirectX”也作为微软Xbox和Xbox 360的图形API，这套API由微软和NVIDIA公司共同开发，Xbox API和DirectX 8.1比较相似，但不能升级更新，Xbox版本也叫做DirectXbox，但由于商业销售缘故，还是被简称为Xbox。 
2002年，微软发布了DirectX 9，它支持最新的顶点阴影着色器2.0版本，又于2004年4月将shader model 3.0（SM 3.0）加入了DirectX 9.0c。
2005年4月，DirectShow从DirectX移除，加入到Microsoft Platform SDK。

2010年6月7日发布的DirectX SDK是最后独立发布的SDK版本，之后的DirectX SDK被整合进新版的Microsoft Windows SDK里。例如DirectX 11.2 SDK被放在Windows Software Development Kit (SDK) for Windows 8.1里。 

硬件制造商要为每款硬件产品编写驱动程序来支持DX，甚至一些硬件商只编写DX的驱动，这意味着要使用这款硬件就必须安装DX，早期的DirectX版本自带了所有支持DX硬件的驱动程序，后来用户可以通过自动更新系统下载适合的驱动。

一些驱动程式只支持某个版本的DX，DX10之前，所有DirectX版本都保持向下相容性，即新版本相容旧版本，例如安装了DX9的电脑，依然可以执行由DX6编写的程式码。安装了DX11的电脑，依然可以执行由DX9C编写的程式码，不过小部分依然需要安装DX9C。

2002年间，微软发布一个兼容.NET Framework的DX版本，因而允许程序员充分利用.NET的特性编写DX程序，这套API被称为（MDX）。2005年微软在DirectX 9.0c版本上开发一套正对.NET平台的Managed API，即Direct 9.0 for Managed Code 1.0（简称Managed DirectX）。

2005年12月、2006年2月、4月、8月，微软相继发布DirectX的更新版本，使之支持.NET 2.0框架。然而.NET 2.0版本至今只是个测试版。

-{GDC}- 2006期间，微软终止开发Managed DirectX，改推出了XNA framework，是一组基于Managed DirectX，帮助程序员更轻松的编写游戏的框架，将DirectX，Shader，高级着色器语言（HLSL）以及其他工具整合到一起。2006年12月11日，微软对Windows XP提供免费的XNA Game Studio Express RTM的下载服务。

Windows Vista及以上的操作系统才支持DirectX 10（也就是说，DirectX 9是最后一个支援Windows XP的版本），比起之前的版本，DX10做了重大的变动：增加了XInput用以处理XBOX 360手柄的支持，DirectSound将被XACT替换。DirectX 10也减少了对音效硬件加速的支持，更多的使用CPU来运算音效。

Direct3D 10.1是DirectX 10的改进版，随Vista SP1出货。

DirectX 11是DirectX 10的改良，只对效能和扩展性进行最佳化，主要改进在提供Shader Model 5.0，加入对MSAA的直接采样控制。大幅改进多执行绪效能，提供三个独立的介面。进一步提高纹理压缩，镶嵌（tessellation）处理的效能，并加入Compute Shader（DirectCompute）来支援GPGPU，提供新版HLSL语言。

DirectX 11.1是DirectX 11的改进版，随Windows 8出货。Windows 7 SP1升级后部分支持。

DirectX 11.2是DirectX 11.1的改进版，随Windows 8.1出货。

DirectX 12将更好支援多核心、多执行绪的最佳化，降低GPU处理瓶颈，并强化跨平台功能，可有效支援微软各式平台，并提升硬体功耗表现。随Windows 10 出货并支持Xbox One。目前只有少数几款游戏能够支援DirectX 12，且大部分支援DirectX 12的游戏性能都不如DirectX 11。

纵观DX的各个版本，X都是一个核辐射警告标志或一只螺旋桨叶片。这个设计引发了不小的争议，因为DX计划的原名叫做“曼哈顿计划”，这个名称来源于美国的核武器研制计划，最终美国使用核武器轰炸了日本的广岛和长崎，这在暗示DX产品要替代日本在电子游戏方面的霸主地位。这一说法被微软公开否定，微软表示这只是出于艺术设计的考虑。