DirectX چیست؟

یکی از مواردی که با پیشرفت فناوری بیش از پیش تغییر و تحول را تجربه کرده است، جنبه‌های بصری و گرافیکی در بازی‌ها و برنامه‌ها است. در این راستا در کنار پیشرفت بعد سخت‌افزاری، شاهد تغییرات اساسی در بعد نرم‌افزاری نیز هستیم تا به این صورت تجربه واقعی‌تری در اختیار کاربران قرار بگیرد. پیشرفت فناوری در جنبه‌های بصری و گرافیکی با مطرح شدن یک سری مفاهیم جدید در بعد نرم‌افزاری همراه بوده است. DirectX یکی از فناوری‌ها در این زمینه است که به طور مستمر در مورد آن صحبت می‌شود؛ در پاسخ به این سوال که DirectX چیست باید گفت یک رابط نرم‌افزاری است که بعد مدیا در ویندوز بر دوش آن قرار دارد.

رابط DirectX چیست؟

دایرکت اکس را می‌توان مجموعه‌ای از رابط‌های برنامه‌نویسی نرم‌افزار یا API (Application Programming Interface) دانست که بعد مولتی مدیا در ویندوز بر عهده آن است. رابط برنامه‌نویسی یک زبان مشترک بین نرم‌افزارهای مختلف، نرم‌افزار با سخت‌افزار و هر ابزار دیگری است که در ارتباط با نرم‌افزار قرار دارد. در پاسخ به این سوال که DirectX چیست باید گفت رابط برنامه‌نویسی است که به ویندوز اجازه می‌دهد تا بتواند ارتباط مستمر و بهینه بین پردازنده گرافیکی، تجهیزات جانبی، سیستم صوتی و غیره با نرم‌افزارهای وابسته برقرار کند. در واقع می‌توان گفت که دایرکت اکس مسئولیت برقراری هر نوع تجربه مولتی مدیا در ویندوز را بر عهده دارد.

رابط برنامه‌نویسی DirectX برای اولین بار در سال 1995 معرفی شد و آخرین نسخه آن در سال 2020 با نام DirectX 12 Ultimate همراه با ویندوز 10 عرضه شد. برای درک بهتر این موضوع که DirectX چیست باید گفت که این راط برنامه‌نویسی به برنامه‌نویسن و توسعه‌دهندگان نرم‌افزارها و بازی‌ها اجازه می‌دهد که دسترسی مستقیم به سخت‌افزار داسته و شرایطی را فراهم کنند که تجهیزات سخت‌افزاری با هماهنگی بیشتری با نرم‌فزار کار کنند.

رابط DirectX چیست و چه کاربردی دارد؟

در پاسخ به این سوال که رابط DirectX چیست باید گفت که مسئول ارتباط مستقیم با سخت‌افزار است تا بتواند تجربه‌ای با هماهنگی بیشتر با نرم‌افزار را در اختیار کاربران قرار دهد. این موضوع در بازی‌های کامپیوتری، طراحی و تولید ویدئوهای 3 بعدی، توسعه تجربه‌های صوتی و غیره به صورت ویژه کاربرد داشته تا توسعه‌دهندگان نرم‌افزار بتوانند راحت‌تر از گذشته از این ابزارها استفاده کنند.

استفاده از این رابط‌های برنامه‌نویسی می‌تواند پروسه تولید، توسعه و بهبود نرم‌افزار را به میزان قابل توجهی سرعت ببخشد. استفاده از رابط DirectX باعث شده که شاهد تجربه مدرن‌تری نسبت به گذشته در بخش مولتی مدیای ویندوز باشیم که بیشترین نمود کاربردهای آن را می‌توان در توسعه بازی‌های کامپیوتری مشاهده کرد. همین امر باعث شده که نصب و استفاده از رابط DirectX برای گیمرها ضروری باشد.

بیشتر بخوانید: بهترین کارت گرافیک ایسوس

رابط DirectX از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟

پس از آشنایی با رابط DirectX،‌ این سوال مطرح می‌شود که بخش‌های مختلف تشکیل دهنده رابط DirectX چیست؟ این رابط برنامه‌‌نویسی از تعدادی رابط کاربردی تشکیل شده‌ است که در کنار هم بخش مولتی مدیا در ویندوز را پوشش می‌دهند. بررسی و آشنایی با بخش‌های مختلف رابط DirectX نشان می‌دهد که استفاده از آن بر خلاف تصور عموم، تنها محدود به بعد گرافیکی نمی‌شود؛ در واقع این رابط بخش‌های متعددی مانند گرافیک، صدا، لوازم جانبی، پردازنده، ارتباط با وب و غیره را پوشش می‌دهد. با این حال عمده کاربرد DirectX مربوط به بازی‌های ویدئویی می‌شود. از مهم‌ترین بخش‌های تشکیل دهنده رابط DirectX می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• DirectDraw: برای کشیدن تصاویر دو بعدی استفاده می‌شود.
• Direct3D: برای کشیدن تصاویر 3 بعدی استفاده می‌شود.
• DXGI: برای شمارش آداپتورها و همچنین نظارت و مدیریت زنجیره‌های مبادله‌ای در Direct3D 10 و بالاتر استفاده می‌شود.
• DirectInput: به منظور میانجی قرار دادن ورودی‌ها مانند کیبورد، موس، دسته بازی و سایر کنترلر‌های بازی استفاده می‌شود.
• DirectPlay: به منظور برقراری ارتباط در یک شبکه محلی یا گسترده بکار می‌رود.
• DirectSound: جهت پحش و ضبط صداهای موجی شکل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• DirectSound3D: برای پخش صداهای 3 بعدی استفاده می‌شود.
• DirectMusic: به منظور پخش آرم‌های برنامه ساخته شده در DirectMusic Producer به کار گرفته می‌شود.
• DirectX Media: شامل دو بخش DirectAnimation و DirectShow است که به ترتیب برای فیلم‌های انیمیشن دو بعدی و پخش صوت و تصویر و فیلم و صدای زنده بر روی مرورگر به کار گرفته می‌شوند.
• DirectX Transform: جهت برنامه‌های دو سویه شبکه (بین یک برنامه و یک کاربر) به کار گرفته می‌شود.
• Software Development Kit (SDK): نام برنامه‌ای است که توسط برنامه‌نویسان برای ساخت پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• DirectX Media Objects: از موارد جریان مانند رمزگذارها، رمزگشاها و جلوه‌های پشتیبانی می‌کند.
• Direct Setup: به منظور نصب اجزای DirectX نه برای رابط برنامه کاربردی یک بازی بکار گرفته می‌شود.

DirectSetup : برای نصب اجزاء DirectX. نه برای رابط برنامه کاربردی یک بازی بخودی خود

بیشتر بخوانید: بهترین کارت گرافیک برای بازی‌های سنگین

جدیدترین نسخه DirectX چیست و چه مزایایی دارد؟

در سال 2018 کمپانی Nvidia از کارت‌های گرافیکی سری RTX‌ خود رونمایی کرد. از مهم‌ترین ویژگی‌های این کارت‌های گرافیک می‌توان به فناوری‌های خارق‌العاده Ray Tracing و Mesh Shaders اشاره کرد. پس از عرضه این کارت‌های گرافیک، مایکروسافت درصدد این بود که استانداردی را تعریف کند که تنها مختص برند انویدیا و محصولات آن نباشد. نتیجه تلاش‌های مایکروسافت در این راستا، DirectX 12 Ultimate بود که در سال 2020 از طریق به‌روزرسانی ویندوز 10 در اختیار کاربران قرار گرفت.

اما جدیدترین نسخه DirectX چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که در جدیدترین نسخه DirectX تلاش شده که تکنولوژی‌های جدید بصری، در قالب یک محصول به کاربران کامپیوتر و Xbox هدیه داده شود. در طول تاریخ از سال 1995 تا به امروز،‌ انتشار و عرضه نسخه‌ای جدید از DirectX خبری خوش برای گیمرها بوده و آخرین نسخه از این رابط نیز از این قاعده مستثنی نیست. در این نسخه قابلیت‌های بی‌نظیری مانند Real-Time Ray Tracing وجود دارد که در حال حاضر تنها کارت گرافیک‌های کمپانی انویدیا از آن پشتیبانی می‌کنند. وجود چنین قابلیت‌هایی در DirectX باعث می‌شود که بازی‌های ویدئویی پله به پله به واقعیت نزدیک‌تر شوند. در پاسخ به این سوال که قابلیت‌های نسخه جدید DirectX چیست می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

DirectX Raytracing 1.1

Ray Tracing را می‌توان پدیده‌ای جدید در بخش گرافیک بازی‌ها دانست. مایکروسافت نسخه خود از این فناوری را DXR نامیده است. به لطف بکارگیری این فناوری از این پس می‌توان یک نورپردازی واقع‌گرایانه و داینامیک را در بازی‌های ویدئویی مختلف مشاهده کرد. به عنوان مثال می‌توان به بازتاب‌های واقع‌گرایانه نور از سطح آب یا اشیاء مختلف، پرتوهای نور عبور کرده به داخل محیط و همچنین عمق رنگی بیشتر اشاره کرد.

سایه‌‌گذاری متغیر (Variable Rate Shading)

Variable Rate Shading یکی دیگر از قابلیت‌هایی است که در آخرین نسخه از DirectX وجود دارد. Shaderها به اطلاعاتی در مورد رنگ، روشنایی و کانتراست هر پیکسل را در اختیار سیستم قرار می‌دهند. این کار به پردازش بسیار سنگینی نیاز دارد و دقیقا همینجا است که این قابلیت وارد میدان شده و مهم‌ترین قسمت‌ها از یک سکانس در بازی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در واقع این فناوری باعث می‌شود که قسمت‌های کم اهمیت‌تر فشار کمتری به GPU تحمیل کنند. تصور کنید که در یک بازی رانندگی مانند Forza Horizon مشغول رانندگی در یک جاده هستید. در این حالت طبیعی است که کاربر نیاز دارد اتومبیل خود را با جزئیات بیشتری تماشا کند اما درخت، فنس، تابلو و المان‌هایی که در کنار جاده بوده و به سرعت عبور می‌کنند به جزئیات بالایی نیاز ندارند.

Mesh Shaders

این فناوری نیز مانند قابلیت Variable Rate Shading در راستای بهینه‌تر کار کردن سیستم تلاش می‌کند. برای درک بهتر این موضوع که کاربرد Mesh Shaders در DirectX  چیست باید گفت که این فناوری به بازی‌سازان اجازه می‌دهد تا بتوانند دنیایی پر از جزئیات را بدون تحت فشار قرار گرفتن CPU و GPU خلق کنند. در واقع این فناوری می‌تواند قدرت پردازنده را بررسی کرده و بر اساس آن تشخیص دهد که چه میزان از جزئیات باید در صحنه نمایش داده شود.

Sampler Feedback

Sampler Feedback از دیگر فناوری‌های بکار رفته در DirectX است که در راستای بهینه‌تر شدن بازی‌ها تلاش می‌کند. در پاسخ به این سوال که کارایی و کاربرد Sampler Feedback در DirectX چیست باید گفت که این فناوری به سیستم مکان تصمیم‌گیری هوشمندانه می‌دهد. در واقع سیستم با کمک این فناوری می‌تواند به صورت هوشمندانه تصمیم‌گیری کند که در چه زمان از چه نوع تکسچرهایی باید استفاده کند. با وجود این فناوری همه پردازش‌ها فشار کمتری به کارت گرافیک وارد می‌کنند و این شرایط را فراهم می‌کنند که ظرفیت بیشتری از حافظه برای مصرف کردن در اختیار قرار بگیرد. در این شرایط از بروز مشکلاتی مانند Stuttering یا پارگی تصویر جلوگیری خواهد شد.

چرا باید DirectX را نصب کنیم؟

یکی از سوالاتی که ممکن است در ذهن کاربران ویندوز به ویژه گیمرها شکل بگیرد این است که DirectX چیست و چرا باید آن را بر روی سیستم نصب کنیم؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که DirectX یک رابط نرم‌افزاری بوده و به توسعه‌دهندگان بازی‌ها اجازه می‌دهد که بتوانند به سخت‌افزار در سیستم دسترسی داشته باشند و به این ترتیب بتوانند بازی‌ها را به خوبی تنظیم کنند.

زمانی که توسعه‌دهندگان قصد دارند یک بازی را برای کنسول‌های پلی استیشن یا ایکس باکس توسعه دهند، به مراتب کار راحت‌تری دارند زیرا آن‌ها کافی است که بازی را برای یک سخت‌افزار با کانفیگ مشخص بهینه‌ کنند؛ اما در کامپیوتر اوضاع متفاوت بوده و هزاران پیکربندی مختلف وجود دارد که کار را دشوار می‌کند. DirectX به عنوان یک رابط نرم‌افزاری دقیقا در همین شرایط به کار آمده و امکان ارتباط مستقیم بین بازی و سخت‌افزار را برای اجرای بهینه آن‌ها امکان‌پذیر می‌کند.

برای درک بهتر این موضوع که DirectX چیست و چه کارایی دارد باید گفت که به عنوان یک API می‌تواند دسترسی سطح پایین را به اجرای سخت‌افزاری مختلف مانند کارت گرافیک، کارت صدا، رم و غیره فراهم کند. در دوران استفاده از Dos بازیی‌ها به صورت مستقیم به سخت‌افزارهای سیستم دسترسی داشتند که این موضوع از نظر مایکروسافت خطرناک تلقی شد و دسترسی مستقیم به سخت‌افزارها را در ویندوز 95 محدود کرد که مشکلاتی را برای بازی‌ها به وجود آورد. از این رو مایکروسافت تصمیم گرفت برای حل این مشکل DirectX را توسعه داده و عرضه کند.

مزایای نصب DirectX چیست؟

در پاسخ به این سوال که مزایای نصب DirectX چیست باید گفت که این رابط نرم‌افرای می‌تواند عملکرد و کیفیت گرافیکی و صوتی بازی‌ها را بهبود بخشیده و به توسعه‌دهندگان اجازه دهد که از فناوری‌های پیشرفته‌تری استفاده کنند. از مهم‌ترین مزایای نصب DirectX بر روی سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• با نصب دایرکت اکس می‌توان اطمینان حاصل کرد که سیستم با بازی‌ها و برنامه‌هایی که از APIهای DirectX استفاده می‌کنند سازگاری دارد. سازگاری سیستم شرایطی را فراهم می‌کند که بازی بدون مشکل اجرا شده و تجربه کاربری خوبی را رقم بزند.
• نصب DirectX بر روی سیستم باعث می‌شود که بتوان به منظور اجرای بازی‌ها و برنامه‌های مختلف از نهایت قدرت گرافیکی سیستم بهره‌مند شد و به این ترتیب عملکرد گرافیکی خوبی در بازی‌ها مشاهده کرد. در واقع این رابط کمک می‌کند که تصاویر و افکت‌ها در بازی بهتر و با کیفیت بالاتر نمایش داده شوند.
• کاربرد و مزیت DirectX به عملکرد گرافیکی محدود نشده و با توجه به وجود APهای صوتی در این رابط، شرایطی فراهم می‌شود که بتوان از قابلیت‌های صوتی سیستم نیز به بهترین شکل استفاده کرد. با استفاده از DirectX صداها در از بهتر و واقعی‌تر به نظر می‌رسند.
• با نصب DirectX بر روی سیستم امکان پشتیبانی از کنترلرهای بازی برای کاربران فراهم می‌شود و آن‌ها می‌توانند با اتصال کنترلر‌ها به سیستم، تسلط بیشتری بر روی بازی و کنترل آن داشته باشند.
• نصب DirectX بر روی سیستم منجر به شتاب سخت‌افزاری می‌شود که با استفاده از این قابلیت می‌توان ویدئوهای با وضوح بالا را پخش یا ویرایش کرد.

حرف آخر

در پاسخ به این سوال که DirectX چیست و چه کاربردی دارد باید گفت که یک رابط نرم‌فزاری است که امکان دسترسی بازی‌ها و برنامه‌ها به اجزای سخت‌افزاری سیستم را فراهم کرده تا بتوانند به صورت بهینه اجرا شوند. در واقع نصب DirectX بر روی سیستم شرایطی را فراهم می‌کند که عملکرد بازی‌ها و برنامه‌های چند رسانه‌ای به میزان قابل توجهی بهبود پیدا کند. همین امر باعث شده که از سال 1995 تا به امروز نسخه‌های مختلفی از این رابط به منظور بالا بردن عملکرد گرافیکی سیستم منتشر شود.

سوالات متداول

DirectX چیست؟

رابط برنامه‌نویسی است که به ویندوز اجازه می‌دهد تا بتواند ارتباط مستمر و بهینه بین پردازنده گرافیکی، تجهیزات جانبی، سیستم صوتی و غیره با نرم‌افزارهای وابسته برقرار کند

اصلی‌ترین وظیفه DirectX چیست؟

در خصوص دایرکت اکس و کاربردهای آن باید گفت که این رابط برنامه‌نویسی مسئولیت هر نوع تجربه مولتی‌ مدیا در ویندوز را بر عهده دارد.

اخرین نسخه DirectX کدام است؟

پس از عرضه کارت‌های گرافیک سری RTX انویدیا، مایکروسافت در سال 2020 به منظور جلوگیری از انحصاری بودن برخی فناوری‌ها برای کارت‌های گرافیک این برند جدیدترین نسخه را با عنوان DirectX 12 Ultimate معرفی و با به‌روزرسانی ویندوز 10 عرضه کرد.