Видеокарты.

Очень часто встречаются различные заблуждения по поводу этих двух API .

Я попытался изложить в этой статье основные факты, которые следует знать как разработчикам, так и конечным пользователям.

Так как тема очень холиварная, я старался придерживаться максимально нейтрального тона.

Взгляд с высоты птичьего полёта

Оба API предоставляют доступ к функциям аппаратного ускорения 3D-графики.

Распространённые заблуждения

OpenGL отстаёт от Direct3D, и вообще, судя по таким вялым изменениям в спецификации, наверное уже совсем мёртв.

Собственно, причина такого заблуждения - это незнание о расширениях. Вообще говоря, OpenGL может и часто опережает (!) Direct3D в плане инноваций, т.к. производитель может добавить расширение к OpenGL, не дожидаясь никого, в то время как в Direct3D изменения может внести только Microsoft.

OpenGL - это для программ профессиональной графики, а Direct3D - это для игр.

Это заблуждение имеет историческую причину. OpenGL исходно разрабатывался как библиотека 3D графики, которая МОЖЕТ, но НЕ ОБЯЗАНА ускоряться аппаратно. Это также объясняет наличие некоторых функций, например рендеринг стерео-изображений, которые не нужны играм. Direct3D же разрабатывался гораздо позже, сразу с расчётом на ускорение на GPU. В момент появления многих пакетов профессиональной работы с графикой Direct3D просто не было.

Microsoft поставляет вместе с Windows драйверы без поддержки OpenGL. OpenGL будет рендерить без ускорения, или эмулироваться через DirectX. Так что, если нужна поддержка OpenGL под Windows, нужно ставить драйвер с сайта производителя. Причины для такого неприятия OpenGL, скорее всего, опять чисто политические.

Так что же делать, как жить?

Примечание: А вот эта часть носит весьма субъективный характер.

Если Вы - разработчик, и решаете, какое API использовать, то задумайтесь над следующим:
За OpenGL - массовая кроссплатформенность, в частности, доступность всех новых функций и на Windows XP, где Direct3D 10/11 нет, и никогда не будет.
Против OpenGL - драйвера в Windows из коробки не имеют поддержки OpenGL, так что ставить их нужно с сайта производителя.

Если Вы - новичок в разработке 3D-приложений, и желаете освоить эту область, то я бы рекомендовал сделать так: сначала разобраться с Direct3D (причина тому проста - Microsoft предоставляет очень качественный SDK), а затем разобраться с OpenGL (это будет очень просто после Direct3D). К сожалению, такой вещи, как SDK, для OpenGL нет. Поэтому осваивать с нуля будет сложнее.

Вот вроде и всё. Успехов в разработке!

Эх, было бы все так просто с OpenGL. Сейчас так или иначе cуществуют используются 6 малосовместимых стандартов (2.1,3.3,4.х, ES 1.0, ES 2.0, ES 3.0), у которых отличаются языки шейдеров, частично (а иногда почти полностью) разные API. Хуже того, нет референсной реализации и очень мало контроля качества. В итоге на большей части PC рынка (Intel и AMD) OpenGL реализован криво, а на мобильниках, помимо часто кривых драйверов (для Adreno (ex-ATI, че тут хотеть), очень сильно различаются подходы к оптимизации

DiDi

Михаил вы немного не правы. Выбирать DirectX нужно только в одном единственном случае. Если вы хотите ограничить свою аудиторию не только платформой виндоус но и одной версией винды и точным совпадением по производителям и сериям копмлеткующих компа с использованым для разработки. И хотя никто не будет спорить что написанное с использванием директа будет работать и на других комплектующих и даже некоторых версиях винды, всё же при любом несовпадении картинка будет отличаться в худшую сторону так же как и производительность. Во всех остальных случаях если разработчик хочет донести своё творение в том виде как он это делал нужно просто обязательно выбирать OpenGL.

crsib

DiDi, вот странные вещи ты говоришь. Во-первых, D3D9 есть везде начиная с XP, и, сюрприз-сюрприз, на XBox и некоторых Windows Mobile телефонах. D3D11 есть на всех PC c Vista+, WinRT, WP8. Видимо будет в следующем поколении XBox.

OpenGL на PC работает экстремально плохо. Шансов, что все будет работать на AMD мало. Про Intel я вообще промолчу. У пользователя, особенно на хрюшке может не стоять драйверов, что обеспечит ему клевый софтварный рендер и поддержку аж API 1.1. При этом есть отличный шанс на то, что D3D игра будет работать великолепно.

DiDi

crsib , надеюсь у вас есть свои игровые проекты.. мне достаточно того что я насмотрелся сколько кода пишут что бы картинка просто была везде где есть этот D3D9, я не буду спорить что большая часть программистов использующих DirectX не ленивые люди в отличие от предпочитающих OpenGL но это не дает добавляет достоинства самому DirectX. В конце концов лично для меня мерилом явлются затраты разработчиков а в случае с директом они несоизмеримо больше с куда меньшим полезным выхлопом в итоге.

crsib

У меня-то как раз есть. Причем на OpenGL ES. Про трудозатраты вообще не понял шутки. Следить за состоянием конвеера на OpenGL та еще пытка, потому что значительная часть его инкапсулирована почему-то в графические "примитивы". Держать код перносимым это вообще жесть. У ES 1 вообще нет требований к форматам аппаратного сжатия текстур, у ES 2.0 есть убогий ETC. В итоге на тот же андроид приходится собирать пачку билдов с текстурами в разных форматах. Я уже не говорю про то, что у PowerVR и Mali и у Adreno местами прямо противолопожные подходы к оптимизации на уровне OpenGL (при его подходе к абстракции "железа"). Про PC я даже говорить не хочу. Из-за того, что приходится работать OpenGL в моих компьтерах всегда будет ускоритель от nVidia. У меня тупо нет выбора. Я могу почти гарантировать, что написаный в соответсвие со стандартом код на Intel GMA/HD работать тупо не будет, даже если я 10 драйверов поставлю. Ну или будет работать так, что лучше бы честно не заработал. Почти таже история с ATI/AMD, ситуация лишь не многим лучше.

В общем твои коментарии звучат в духе начинающего разработчика, который еще просто не успел пройти все круги ада продакшен разработки на OpenGL

На минувшей неделе был представлен API Vulkan, о широкой поддержке которого заявили AMD и NVIDIA. Новый графический интерфейс разрабатывал Khronos Group, консорциум, основанный в 2000 году. Khronos Group отвечает за разработку и поддержку открытых стандартов в сфере мультимедийных приложений на разных платформах и устройствах. Консорциум поддерживают AMD и NVIDIA, а также многие другие компании.

На минувшей неделе была ратифицирована финальная версия 1.0 API Vulkan. AMD и NVIDIA представили соответствующие бета-драйверы. AMD заранее выпустила бета-версию Radeon Software еще 14 февраля. NVIDIA представила драйвер GeForce 356.39, который тоже ориентирован на поддержку API Vulkan.

Подход API Vulkan очень похож на API Mantle. Суть заключается в том, чтобы разработчики получили более глубокий доступ к «железу», чтобы выжать из него максимум. Такой подход позволяет максимально избежать существующих «узких мест». С другой стороны, разработчики должны точно знать, что они делают – например, при работе с памятью. Интерфейс OpenGL не так популярен, как DirectX, но позволяет выжать больше.

Интерфейс API Vulkan в версии 1.0 поддерживается под Windows 7, Windows 8.1, Windows 10, Android и Linux. Разработчики игр пока что не объявили о поддержки в конкретных играх, но здесь стоит дождаться Games Developer Conference, которая будет проводиться с 14 по 18 марта в Сан-Франциско. Из игровых движков пока есть информация о Source 2, который уже поддерживает API Vulkan. Процесс отладки облегчается поддержкой Valve, LunarG и Codeplay.

The Talos Principle

Хорошо, но какая игра или движок поддерживают API Vulkan? Игра The Talos Principle разрабатывалась компанией Croteam, которая и в прошлом была известна поддержкой многих графических API. И в последней итерации игра The Talos Principle не стала исключением – она поддерживает DirectX 9, DirectX 11, OpenGL и теперь Vulkan. Для студии разработчиков Vulkan является пробным шаром, хотя API Vulkan доступен в версии 1.0, поддержка пока находится в бета-стадии. На добавление поддержки разработчики Croteam затратили порядка трех месяцев. Но универсальный характер API позволяет вскоре представить вариант Linux.

API Vulkan теоретически совместим с несколькими платформами – но пока что тесты и сравнения можно провести только под Windows, причем здесь имеются свои ограничения. Реализация пока остается на очень раннем этапе. Путь рендеринга DirectX 11 совершенствовался многие годы, поэтому потенциала для оптимизации здесь уже нет. Здесь ситуация больше зависит от разработчиков драйверов, а именно AMD и NVIDIA. Игра The Talos Principle стала первой с поддержкой Vulkan. Поэтому пока нет возможности сделать сравнительный тест для оценки хорошей или плохой реализации поддержки.

Новые технологии первое время реализуются в примерах, подготовленных производителями. В случае DirectX 12 акцент был выставлен на Draw Calls, тот же тест 3DMark DirectX 12 опирается только на измерение производительности Draw Calls, игры DirectX 12, подобные Star Wars, тоже пытаются задействовать подобную нагрузку. Но The Talos Principle не так сильно зависит от высокой скорости Draw Call, чтобы низкоуровневый API дал большую разницу.

Поддержка API Vulkan версии 1.0 находится на ранней стадии, то же самое касается драйверов AMD и NVIDIA. Оба драйвера, по сути, относятся к бета-версиям, именно так их рассматривают производители GPU. Здесь обычно нет новых улучшений производительности или поддержки новых технологий, так что мы получаем шаг назад. Но как только определенный уровень разработки будет достигнут, драйверы обоих разработчиков GPU получат поддержку Vulkan в финальной версии. Когда это произойдет – не совсем понятно. Но пока ключевые приложения не используют Vulkan и игры с поддержкой API находятся в состоянии бета-версии, так что разработчики GPU могут спокойно дорабатывать свои драйверы.

Для тестов мы взяли нашу тестовую систему для видеокарт. Драйверы видеокарт AMD и NVIDIA мы уже описали выше. В настройках мы выставили максимальный уровень графики, но при этом протестировали и низкие разрешения вплоть до 1.280 x 720 пикселей, чтобы увеличить производительность Draw Call.

Тест The Talos Principle - 1.280 x 720 пикселей

Тест The Talos Principle - 2.560 x 1.440 пикселей

Тест The Talos Principle - 3.840 x 2.160 пикселей

Как можно видеть по результатам, API Vulkan дает существенный прирост по сравнению с OpenGL. Но до производительности DirectX 11 новый API не дотягивает. Тому есть несколько причин. С одной стороны, разработка под Vulkan находится в ранней стадии. Это касается и самого API, и драйвера, и игры The Talos Principle. По сравнению с OpenGL новый интерфейс позволяет освободить часть ресурсов и избежать «узких мест». Но DirectX много лет совершенствовался до текущего уровня. В любом случае, потенциал у API Vulkan очень хороший.

Если погрузиться в детали, то визуальных отличий между API Vulkan и DirectX 11 мы не обнаружили. Так что путь рендеринга очень хорошо адаптирован. У текущей реализации The Talos Principle видеокарты с 2 Гбайт памяти получают падение производительности, вероятно, из-за не самой эффективной работы с памятью. Как и Mantle и DirectX 12, API Vulkan может обращаться к ресурсам памяти на более глубоком уровне – сей факт можно рассматривать как преимущество, но он может стать и недостатком, если разработчики не смогут эффективно использовать память.

Несколько разочаровала ошибка в текущем драйвере NVIDIA, из-за которой после каждого теста приходилось перезагружать систему. Без перезагрузки игра «вылетала». Хотя с драйвером AMD мы не обнаруживали подобной ошибки.

Нынешняя реализация API Vulkan кажется обещающей. Пока что для игр на настольных ПК она будет не такой актуальной, поскольку рынок DirectX 11 и 12 очень велик, и по сравнению с тем же DirectX 12 затраты на реализацию могут быть слишком велики, а отдача слишком мала. Но если игры необходимо запускать на разных платформах с разными аппаратными требованиями, Vulkan может сыграть важную роль. В любом случае, следует дождаться реакции со стороны разработчиков игр, иначе мы получаем проблему курицы и яйца, из которой сложно выйти.

По всей видимости, очень многие пользователи, в частности, все те, кто предпочитает использовать компьютер для установки и прохождения современных ресурсоемких игр, знают, что в настройках графики можно использовать специальные средства ускорения вывода изображения и повышения качества картинки OpenGL или DirectX. Что лучше задействовать для полного использования всех скрытых ресурсов компьютерной системы и добиться максимальной производительности? Вопрос этот является достаточно спорным, и ответить однозначно в пользу какой-то одной платформы обычно не представляется возможным, поскольку все зависит от конкретной цели, которую ставит перед собой пользователь или разработчик, а также от каждой конкретной ситуации, которая частично может быть связана с «железным» оборудованием в виде графического ускорителя, его программной поддержкой в виде драйверов и некоторыми дополнительными аспектами. Попробуем разобраться, что лучше — OpenGL или DirectX, — обратившись и к официальным источникам информации, и опираясь на мнения пользователей и разработчиков программного обеспечения, которое может требовать поддержку таких технологий.

Что такое OpenGL и DirectX?

Начнем с того, что среди рядовых пользователей бытует ошибочное мнение, что эти два описываемых компонента представляют собой графические движки. Отсюда и возникают некорректные вопросы по поводу того, какой движок лучше — OpenGL или DirectX?

Дело в том, что к движкам этим платформы относятся лишь частично, поскольку являются исключительно программным обеспечением, которое позволяет взаимодействовать программному движку программы (игры) с установленным оборудованием (чаще всего с видео- и звуковым картами) через их драйверы, которые выполняют роль посредников. На самом же деле OpenGL и DirectX являются частью интерфейсов прикладного программирования с необходимым наборами библиотек, классов, дефиниций, структур, констант и функций, применяемых для обеспечения работы с внешними программными продуктами, устанавливаемыми в операционную систему.

Для чего используются эти технологии

Естественно, очень часто можно встретить и вопросы по поводу того, какая графика лучше — OpenGL или DirectX? Такая постановка тоже частично является некорректной, поскольку речь может идти не только о задействовании ресурсов видеокарт, но и звуковых или любых других «железных» и виртуальных устройств мультимедиа. Но чаще всего речь действительно идет именно о графических ускорителях. При этом нужно четко понимать, что выбор в пользу того или иного «моста», обеспечивающего взаимодействие видеокарты с установленной игрой или любой другой программой, где это необходимо, может зависеть и от того, насколько обязательной является такая поддержка.

В современных играх со сложными текстурами и досконально пририсованными динамическими сценами такая поддержка крайне необходима. Но проблема в том, что далеко не все графические ускорители могут корректно использовать такую поддержку. В этом случае все зависит уже от драйверов. Будь карта какой угодно ультрамодной, но с устаревшим управляющим ПО (драйверами) она не сможет использовать все те возможности, которые изначально были заявлены производителем. Тем не менее в большинстве игр или в программах для работы с мультимедиа (например, для обработки видео) очень часто и приходится выбирать, какую именно поддержку устанавливать в настройках противопоставляя одну платформу другой (в английском варианте это обычно выглядит как «OpenGL vs DirectX»).

Основные отличия DirectX и OpenGL

Что же касается основных отличий, не вдаваясь в технические аспекты функционирования, сразу же можно отметить, что платформа DirectX, являющая эксклюзивной разработкой корпорации Microsoft, предназначена исключительно для применения в Windows-системах и частично на Xbox, а OpenGL представляет свободно распространяемую кроссплатформенную технологию, применимую в других ОС (даже в мобильных). Лицензия GNU позволяет любому желающему вносить в компоненты этого API собственные изменения и дополнения, касающиеся ее усовершенствования с целью повышения производительности тех же видеокарт, в то время как улучшений DirectX приходится ждать только по мере выхода новых версий платформы. При этом даже с самыми новыми драйверами при использовании на старых версиях моста графические ускорители не выдают заявленных производителем показателей.

Главные преимущества и недостатки

Говоря о том, что лучше — OpenGL или DirectX 11 (12), отдельно стоит отметить, что первая платформа предназначена только для графики, а вторая может использоваться вообще для всего того, что относится к мультимедиа (за графику в данном случае отвечает компонент Direct3D).

Кроме того, многим экспертами отмечается, что в очень высокой степени выбор в пользу того или иного моста может зависеть и от типа графической карты. Но, если подходить к сравнению непредвзято, считается, что в плане охвата платформ лучше выглядит OpenGL, но DirectX выигрывает в плане того, что является готовым программным продуктом вроде класса Plug&Play. Однако не стоит забывать и том, что инструментальный набор DirectX последних версий и так доступен в OpenGL, а вот обратной поддержки нет.

OpenGL или DirectX: что лучше для игр?

Что же касается игр, и тут однозначного ответа дать нельзя. Так, например, довольно часто можно встретить комментарии по поводу того, что графические чипы линейки Radeon 9800 лучшие результаты в тестах показывают на основе DirectX, а карты GeForce серии 5XXX - при использовании OpenGL. Зато у DirectX есть еще одно неоспоримое преимущество.

Поскольку мост OpenGL изначально создавался для других платформ, с ним в Windows возможно появление разного рода багов, а вот DirectX позволяет довольно сносно пользоваться играми даже на относительно устаревших компьютерах без всяких торможений (яркий пример тому - игра Age Of Empires).

Бывает и наоборот. Так, например, некоторые пользователи отмечают, что DOOM 3 на картах серии Radeon X1XXX с использованием OpenGL просто «летает», а Half-Life 2 очень часто «тормозит». Но тут, видимо, все зависит еще и от драйверов.

Но, по большому счету, если игра поддерживает использование обеих технологий, лучше всего посмотреть, каким будет результат работы видеокарты при использовании каждого режима попеременно. Само собой разумеется, что достижения оптимальной производительности и сами платформы, и драйверы графических ускорителей должны быть обновлены до самых последних версий.

Что лучше для BlueStacks: DirectX или OpenGL?

Достаточно часто можно встретить и вопросы по поводу использования одного из самых популярных эмуляторов Android-систем под названием BlueStacks. Какую платформу предпочесть в BlueStacks — OpenGL или DirectX? Увы, и тут однозначного ответа дать нельзя.

Однако негласно считается, что в случае установки через этот эмулятор именно игр, лучше задействовать OpenGL, а вот, если игра будет тормозить, тогда придется переключиться на DirectX. Но, опять же, все это касается только игровой графики. В случае с профессиональной обработкой и рендерингом видео придется достаточно серьезно экспериментировать.

Наконец, если говорить о том, что лучше — OpenGL или DirectX - для разработчика, который только начинает освоение этих технологий и делает первые шаги, большинство специалистов в этой области отмечают, что сначала лучше ознакомиться с принципами функционирования и инструментальным набором DirectX, поскольку эта платформа выглядит для новичка более простой, и для нее постоянно выпускаются неплохие комплекты SDK, предназначенные как раз для упрощения адаптации программных продуктов к «железу», а только потом переходить к изучению OpenGL.

Впрочем, многое может зависеть и от того, какую конечную цель вы перед собой ставите и какой именно функционал каждой платформы будет использоваться в каждом конкретном случае (только графика, только звук или какие-то объединенные решения).

Краткие выводы

Подводя итоги, как уже понятно, однозначного вывода в пользу одного или другого компонента сделать достаточно сложно. Между этими платформами идет постоянное соревнование. Иногда новая версия DirectX по своим параметрам опережает OpenGL, но по мере устаревания, а также внесения в OpenGL каких-то инноваций начинает проигрывать. В целом же при выборе следует отталкиваться исключительно от общеизвестного принципа, что истина познается в сравнении. Пробуйте и то и другое! Только после получения конкретных результатов и для каждого конкретного случая и будет ясно, к какой чаше весов склонится ваш выбор.