OpenGL与Direct3D
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了OpenGL与Direct3D相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
OpenGL（wiki chs）/ OpenGL ES（wiki chs）是跨平台的，OpenGL广泛用于PC平台（windows、Linux、Unix、Mac OS X），OpenGLES则用于移动端平台（android、ios），以C的方式提供API
WebGL（wiki chs）是跨平台3D图形Web标准，被各大web浏览器厂商广泛支持，使用javascript语言提供API，不使用插件的情况下在兼容的web浏览器的Canvas上呈现交互式3D图形
Direct3D（wiki chs）是DirectX（wiki chs）套装的一部分，只能用于windows相关的平台，用C++实现，并以COM的方式提供API
OpenGL与Direct3D是多年的竞争关系，wiki上有一篇：Comparison of OpenGL and Direct3D
固定管线到可编程管线进化版本
| 3D API | 最后只支持固定管线的版本 | 第一个支持可编程管线版本 | 第一个只支持可编程管线版本 |
| OpenGL | 1.5 | 2.0 | 3.1 |
| OpenGL ES | 1.1 | 2.0 | 2.0 |
| WebGL | 无 | 1.0 | 1.0 |
| Direct3D | 7.0 | 8.0 | 10.0 |
OpenGL、OpenGL ES和WebGL
| OpenGL版本 | Shader版本 | OpenGL ES | WebGL |
| OpenGL 1.1（1997.3.4） | |||
| OpenGL 1.2（1998.3.16） | |||
| OpenGL 1.3（2001.8.14） | OpenGL ES 1.0（2003.7.28） | ||
| OpenGL 1.4（2002.7.24） | |||
| OpenGL 1.5（2003.7.29） |
OpenGL ES 1.1（兼容1.0版本） |
||
| OpenGL 2.0（2004.9.7） | GLSL 1.1 | OpenGL ES 2.0（2007.3） | WebGL 1.0 |
| OpenGL 2.1（2006.7.2） | GLSL 1.2 | ||
| OpenGL 3.0（2008.8.11） | GLSL 1.3 | ||
| OpenGL 3.1（2009.3.24） | GLSL 1.4 | ||
| OpenGL 3.2（2009.8.3） | GLSL 1.5（Geometry Shaders） | ||
| OpenGL 3.3（2010.3.11） | GLSL 3.30 | ||
| OpenGL 4.0（2010.3.11） | GLSL 4.00（Tessellation Shaders） | ||
| OpenGL 4.1（2010.7.26） | GLSL 4.10 | ||
| OpenGL 4.2（2011.8.8） | GLSL 4.20 | ||
| OpenGL 4.3（2012.8.6） | GLSL 4.30（Compute Shaders） | OpenGL ES 3.0（2012.8，兼容2.0版本） | WebGL 2.0 |
| OpenGL 4.4（2013.7.22） | GLSL 4.40 | ||
| OpenGL ES 3.1（2014.3，向前兼容至2.0版本） | |||
| OpenGL 4.5（2014.8.11） | GLSL 4.50 | ||
| OpenGL ES 3.2（2015.8，向前兼容至2.0版本） | |||
| OpenGL 4.6（2017.7.31） | GLSL 4.60 |
扩展阅读：History of OpenGL
Direct3D
| D3D版本 | Shader版本 | OS版本 |
| Direct3D 7.0（1999.9.22） | Win98 | |
| Direct3D 8.0（2000.10.12） | PS1.1、VS1.1 | Win2000 |
| Direct3D 8.1（2001.10.25） | PS1.4、VS1.1 | WinXP |
| Direct3D 9.0（2002.11.19） | SM2.0 | WinXP |
| Direct3D 9.0b（2003.8.13） | PS2.0b、VS2.0 | WinXP |
|
Direct3D 9.0c 2004.10~2010.6（每2月更新一个版本） DXSDK_Jun10.exe是其最后一个版本 |
SM3.0 | WinXP |
|
Direct3D 9.0L（Direct3D 9Ex） 在Vista上使用WDDM驱动来跑Direct3D 9.0c的程序 |
SM3.0 | Vista Only |
| Direct3D 10.0（2006.11.30） | SM4.0（Geometry Shaders） | Vista |
|
Direct3D 10.1（2008.2.4） |
SM4.1 | Vista SP1 |
|
Direct3D 11.0（2009.10.22） （2011.2.16） |
SM5.0（Tessellation Shaders、Compute Shaders） |
Win7 Win7 SP1 |
| Direct3D 11.1（2012.8.1） | SM5.0 | Win7 SP1、Win8 |
| Direct3D 11.2（2013.10.18） | SM5.0 | Win8.1 |
| Direct3D 12.0（2015.7.29） | SM6.0 | Win10 |
OpenGL与Direct3D对应关系
| OpenGL版本 | D3D版本 | OS版本 |
| OpenGL 2.1 | Direct3D 9.0（SM2.0） | WinXP |
|
OpenGL 3.0~3.1 |
Direct3D 9.0c（SM3.0） | WinXP |
|
OpenGL 3.2~3.3 |
Direct3D 10.0（SM4.0） |
Vista |
|
OpenGL 4.0~4.6 |
Direct3D 11.0（SM5.0） |
Win7 |
显卡与驱动
显卡支持Direct3D和OpenGL版本由驱动程序决定的，在硬件不支持的情况下，可以由驱动退回到软件执行。GPU并不知道自己执行的是哪个API，以及是什么版本
例如：一些老显卡可通过提供win10新驱动来支持D3D12；驱动可以返回自己支持的feature level，runtime根据这个来确定哪些功能有，那些没有。
扩展阅读：支持dx12的显卡有哪些？目前完整支持DirectX12的显卡列表详解
PC平台显卡
桌面显卡性能天梯图：http://www.mydrivers.com/zhuanti/tianti/gpu/index.html
秋刀鱼半藏整理的天梯图：https://pic1.zhimg.com/v2-2f1801c8ba1988962caa7ec865c55601_r.jpg
笔记本显卡性能天梯图：http://www.mydrivers.com/zhuanti/tianti/gpum/index.html
花飞羽落整理的天梯图（含桌面和笔记本）：https://tieba.baidu.com/p/5562043942
手机平台GPU：
手机gpu性能天梯图：http://12601618.s21i.faiusr.com/4/ABUIABAEGAAgwauaxQUo4o6R_gQw-gg4qxI.png
Direct3D库、显卡和驱动
在windows系统上，使用dxdiag来查看当前所能支持的Direct3D版本
OpenGL库、显卡和驱动
由于Direct3D是竞争关系，OpenGL在windows的集成的库是1.1的版本
在windows系统上，可使用GPU_Caps_Viewer工具查看当前所能支持的OpenGL版本
OpenGL ES库、显卡和驱动
| OpenGL ES版本 | Android版本 | iOS版本 | Android机GPU | 苹果机GPU |
| 1.0 | Android 1.0(API 1)+ | |||
| 1.1 | Android 1.6(API 4)+ | |||
| 2.0 | Android 2.2(API 8)+ | iOS5+(iPad, iPad Mini, iPhone 3GS版本及以上) | ||
| 3.0 | Android 4.3(API 18)+ | iOS7+(iPhone 5S, iPad Air, iPad Mini2版本及以上) |
高通：Adreno 300 and 400 series+ ARM：Mali T600 series+ Nvidia：Tegra4 |
Imagination：PowerVR 6 series+ 包括：G6400, G6430, G6200, G6230, G6630 |
| 3.1 | Android 5.0(API 21)+ |
高通：Adreno 400 and 500 series ARM：Mali T6xx (midgard)+ Nvidia：Tegra K1 and X1 |
Imagination：PowerVR 6, 6XE, 6XT, 7XE and 7XT 6XE包括：G6050, G6060, G6100, G6110 |
|
| 3.2 | Android 6.0(API 23)+ |
高通：Adreno 420 series+ ARM：Mali T760 series+ |
几乎所有的Android设备支持OpenGL ES 2.0，所以比较推荐使用这版本开发应用程序。
Android支持情况占比：https://developer.android.google.cn/about/dashboards/#OpenGL
Android版本与API级别对应关系：https://source.android.com/source/build-numbers#platform-code-names-versions-api-levels-and-ndk-releases
OpenGL ES各版本API说明：https://www.khronos.org/opengles/
WebGL
桌面平台浏览器
Chrome：9+版本支持WebGL1.0；56+版本支持WebGL2.0
windows平台下会使用ANGLE（Almost Native Graphics Layer Engine）技术将OpenGL ES转成拥有更好驱动支持的D3D 9.0c或D3D 11（2013.9加入）
可带上–use-gl=desktop参数启动Chrome来关闭ANGLE，强制让其使用OpenGL ES来作为WebGL的渲染器
使用测试页面WebGL Browser Report来看是否已经关闭ANGLE
FireFox：4.0+版本支持WebGL1.0；51+版本支持WebGL2.0
从2013年起，windows平台下也会使用ANGLE（Almost Native Graphics Layer Engine）技术将OpenGL ES转成拥有更好驱动支持的D3D 9.0c或D3D 11
可在about:config页面中将webgl.prefer-native-gl修改为true或webgl.disable-angle设置成false来关闭ANGLE，强制让其使用OpenGL ES来作为WebGL的渲染器t
Safari：6.0+（Mac OS X Lion）、5.1+（Mac OS X Snow Leopard）支持WebGL1.0，8.0之前的版本缺省是关闭的
IE：11支持WebGL1.0，早期的IE版本可使用IEWebGL插件来支持WebGL
Edge：0.95+版本支持WebGL1.0
移动平台浏览器
Chrome（Android）：25+版本支持WebGL1.0，30之前的版本缺省是关闭的
FireFox（Android）：4+版本支持WebGL1.0
Safari（iOS）：iOS8下Safari开始支持WebGL1.0
更详细地浏览器支持情况：https://en.wikipedia.org/wiki/WebGL#Support
查询当前浏览器WebGL1.0支持情况：http://webglreport.com/?v=1
查询当前浏览器WebGL2.0支持情况：http://webglreport.com/?v=2
webGL示例效果
参考
以上是关于OpenGL与Direct3D的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章