DirectX 10是什麼

　　在DirectX 10的圖形流水線體系中，最大的結構性變化就是在幾何處理階段增加了幾何渲染單元(Geometry Shader)。幾何渲染單元被附加在頂點渲染單元之後，但它並不像頂點渲染單元那樣輸出一個個頂點，而是以圖元作為處理物件。

　　圖元在層次上比頂點高一級，它由一個或多個頂點構成。由單個頂點組成的圖元被 稱為“點」，由兩個頂點組成的圖元被稱為“線」，由三個頂點組成的圖元被稱為“三角形」。幾何渲染單元支援點、線、三角形、帶鄰接點的線、帶鄰接點的三角形等多種圖元型別，它一次最多可處理六個頂點。藉助豐富的圖元型別支援，幾何渲染單元可以讓GPU提供更精細的模型細節。

　　幾何渲染單元賦予GPU自行創造新幾何物體、為場景新增內容的神奇能力。靈活的處理能力使GPU更加通用化，以往很多必須倚靠CPU才能完成的工作，現在完全可交由GPU處理。如此一來，CPU就有更多時間處理人工智慧、定址等工作。更令人驚喜的是，幾何渲染單元還讓物理運算的加入變得更簡單，DirectX 10可建立具備物理特性的盒子、模擬剛性物體，物理運算有望在它的帶領下逐漸走向普及。可以預見，藉助幾何渲染單元這一武器，顯示卡效能將產生質的飛躍，我們也將體驗到速度更流暢、畫面更精美、情節更細緻的遊戲。

改進的API和驅動功效

　　我們知道，每一個遊戲角色、武器和景物在3D程式中都是一個Object(物件)，而每一幀遊戲畫面就可能出現數百個Object。在顯示卡工作時，每一個Object都要從應用程式傳輸到API介面，然後通過顯示卡驅動程式到達顯示卡。在現有的DirectX體系中，任何一個Object進行操作或者渲染，都會導致系統資源的額外消耗，遊戲的Object越多，所耗費的傳遞時間就越長，造成的額外消耗也就越多。據統計，現有的DirectX 9圖形晶片在工作時，只有60%的效能用於運算3D程式，其餘40%的運算能力被白白浪費了!

　　為了改變這一現狀，DirectX 10在渲染程式中採用了動態索引功能，Object被驅動程式自動載入，資料可以分類並連續輸入，這樣一來，單次傳輸的資料量就增加了，從而大大降低了額外耗費的時間。通過引入新的API及驅動程式，DirectX 10將圖形晶片的執行效能提升至80%。在不增加顯示卡硬體成本的前提下，顯示卡效能得到了大幅提升。

並行引擎支援技術

　　為了提升多塊顯示卡共同作業的工作效率，微軟在DirectX 10中提出了“Parallel Engine Support(並行引擎支援)」的概念，它可以預先把兩個GPU需要的資料分別傳輸到兩塊對應的GPU當中，幀渲染將完全由驅動控制和調配，兩塊顯示卡的工作強度可以獲得很好的平衡。而在目前主從卡的運作模式中，主卡要對從卡框架、渲染數量進行判定，而引入並行引擎支援技術後，主從卡的概念將消失，兩塊甚至多塊顯示卡的共同作業威力將充分體現。

統一渲染架構

　　DirectX 10最大的革新就是統一渲染架構(Unified Shader Architecture)。目前各類圖形硬體和API均採用分離渲染架構，即頂點渲染和畫素渲染各自獨立進行，前者的任務是構建出含三維座標資訊的多邊形頂點，後者則是將這些頂點從三維轉換為二維，這樣便可以通過視覺欺騙在螢幕上顯示出“三維」的場景。與此對應，GPU中也有專門的頂點渲染單元和畫素渲染單元來分別執行這兩項工作(由於工作量不同，這兩種渲染單元的數量不相等，頂點渲染單元通常只有畫素渲染單元的1/3～1/2)。在過去幾年中，這種分離式設計對計算機圖形領域的發展做出了一定的貢獻。

　　不過，微軟認為這種分離渲染架構不夠靈活，不同的GPU，其畫素渲染單元和頂點渲染單元的比例不一樣，軟體開發人員在編寫程式碼時必須考慮這個比例，這就大大限制了開發人員自由發揮的空間。另外，不同的圖形遊戲或軟體對畫素渲染和頂點渲染的需求不一樣，導致GPU的運算資源得不到充分利用。為此，微軟在DirectX 10中提出了統一渲染架構的思想：在相同物理型別的渲染單元上執行不同型別的渲染程式。換句話說，只用一種渲染單元，讓它既能完成頂點渲染，也能完成畫素渲染，甚至還能實現幾何渲染。這樣一來，渲染單元可以得到最大程度的利用，減少了資源閒置的情形。目前，Xbox 360的顯示晶片Xenos就採用了統一渲染架構，該晶片一共有48個渲染單元，它們可全部用於頂點渲染或畫素渲染，沒有固定分配比例。此外，ATI也打算在新一代的R600晶片中採用統一渲染架構。

　　當然，統一渲染架構也並非完美無瑕。相對頂點渲染來說，畫素渲染將面臨大規模使用紋理所帶來的材質延遲，這是統一渲染架構急待解決的問題。不過有一點可以肯定，在微軟的大力推動下，統一渲染架構是大勢所趨。