OpenGL和DirectX是什么?

OpenGL是一种跨平台的图形接口,具备良好的移植性,被广泛应用于各种操作系统。它不直接提供几何实体图元,但可以通过转换程序与其他3D图形设计软件模型互换。DirectX是微软的图形API,主要用于Windows平台。OpenGL 3.1的硬件安装基数超过1亿,主流显卡驱动已支持OpenGL 3.0。两者在应用和目标上有所不同,Unity Shader编程则涉及这两者在游戏开发中的应用。

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前言

学习3d游戏开发,避免不了和图形学打交道,在电脑上安装一些大型游戏时,也经常会报缺少一些东西,而导致游戏无法运行,其中出现的单词就有DirectX,但他是什么呢?OpenGL又是什么呢?
unity3d游戏开发中逼真的游戏场景和特效又是和谁打交道呢?让我们开始了解OpenGL和DirectX吧!

OpenGL是什么

OpenGL(全写Open Graphics Library)是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业的图形程序接口。它用于三维图象(二维的亦可),是一个功能强大,调用方便的底层图形库。

OpenGL是个与硬件无关的软件接口,可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS/2之间进行移植。因此,支持OpenGL的软件具有很好的移植性,可以获得非常广泛的应用。由于OpenGL是图形的底层图形库,没有提供几何实体图元,不能直接用以描述场景。但是,通过一些转换程序,可以很方便地将AutoCAD[2] 、3DS/3DSMAX[3] 等3D图形设计软件制作的DXF和3DS模型文件转换成OpenGL的顶点数组。

市场调研机构Jon Peddie Research预测,OpenGL 3.1规范图形硬件的安装规模将超过1亿。AMD、NVIDIA、S3 Graphics的显卡驱动目前都已经支持OpenGL 3.0。

OpenGL-ES是什么

OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是 OpenGL 三维图形 API 的子集,针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计。
OpenGL- ES
### 常见的图形 API 及其特点 除了 OpenGL DirectX,还有多个重要的图形 API 被广泛应用于游戏开发、可视化其他高性能图形应用中。 #### Vulkan Vulkan 是由 Khronos Group 开发的一个现代图形计算 API。设计目标是为了提供更接近硬件的功能访问权限,并减少驱动程序开销。这使得开发者可以更好地控制 GPU 的资源管理,从而提高性能并降低功耗[^3]。 ```cpp // 初始化 Vulkan 实例 VkInstance instance; VkApplicationInfo appInfo{}; appInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_APPLICATION_INFO; VkInstanceCreateInfo createInfo{}; createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO; createInfo.pApplicationInfo = &appInfo; if (vkCreateInstance(&createInfo, nullptr, &instance) != VK_SUCCESS) { throw std::runtime_error("failed to create instance!"); } ``` #### Metal Metal 是苹果公司为其 macOS iOS 平台创建的一种低级图形框架。它允许应用程序直接与 A7 或更新版本的 Apple 设备上的 GPU 进行通信,旨在最大化效率的同时简化编程模型[^4]。 ```swift let device = MTLCreateSystemDefaultDevice() guard let commandQueue = device?.makeCommandQueue() else { fatalError("Failed to create command queue") } ``` #### WebGPU WebGPU 提供了一种新的 web 标准接口来加速浏览器内的图形处理能力。作为 WebGL 后继者,该 API 支持最新的图形特性并且更加贴近底层硬件操作,适用于构建复杂的交互式网页内容[^5]。 ```javascript async function initWebGPU(canvas) { const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter(); const device = await adapter.requestDevice(); canvas.getContext('webgpu').configure({ device, format: 'bgra8unorm', }); } ```
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