API (Application Programming Interface).

API (Application Programming Interface).

                API (Application Programming Interface) – графический интерфейс программ - предоставляeт разработчикам аппаратного и про­граммного обеспечения средства создания драйверов и программ, работающих быстрее на боль­шом числе платформ.

                3D API позволяет программисту создавать трехмерное программное обеспечение, использующее все возможности 3D-ускорителей не прибегая к низкоуровнему программированию. 3D API делятся на стандартные (универсальные: OpenGL, Direct 3D и др.)  и собственые (специализированные: Glide, Rredline и др.).

                Стандартные API поддерживают широкий спектр 3D-ускорителей и освобождают программистов от низкоуровнего программирования. Собственный 3D API предназначен для одного семейства 3D-ускорителей и освобождает программистов от программирования на физическом уровне. Использование  3D API требует применения драйверов для этого 3D API. Наличие драйверов для Direct 3D и OpenGL для Win­dows 98 является обязательным требованием ко всем 3D-ускорителям. В настоящее время существует несколько API:

 - OpenGL (фирма SGI),

 - Direct 3D (фирма Microsoft),

 - Glide (фирма 3Dfx).

                 Glide поддерживается только набо­ром микросхем, выпускаемым фирмой 3Dfx, а остальные API поддерживаются большинством со­временных видеоадаптеров. Direct 3D является частью API, называемого DirectX. Современное программ­ное обеспечение широко использует графические интерфейсы  Х Win­dows и OpenGL.

API Direct 3D.

Этот API предназначен для облегчения программирования игровых программ. Direct 3D имеет два режима: RM (Retained mode) – абстрактный и IM (Immediale) – непосредственный. IM состоит из тонкого уровня, который взаимодействует с аппаратурой и обеспечивает самое высокое быстродействие. RM является высрокоуровневым интерфейсом, обеспечивающим для программиста множество графических операций, включая инициализацию и трансформацию. Большинство 3D-игр используют режим IM.

API OpenGL.

 API OpenGL является открытым 3D API, который поддерживается ассоциацией крупнейших фирм таких как DEC, E&S, IBM, INTEL, INTERGRAPH, Microsoft , SGI. Этот API реализует широкий диапазон функций от вывода точки, линии, полигона - до рендеринга кривых поверхностей NURBS, покрытых текстурой. OpenGL-драйвер может быть реализован в трех вариантах: ICD, MCD и мини порт. ICD (Installable Client Driver) полностью включает все стадии конвейера  OpenGL, что обеспечивает максимальное быстродействие, но разработка такого драйвера очень трудоемкий и сложный процесс. MCD (Mini Client Driver) разработан для внесения абстракции  в  конвейер  OpenGL, и поэтомунаписание драйвера менее трудоемко(MCD работает только в Win­dows NT). Драйвер мини-порт предназначен для одной конкретной игры, обычно для GLQuake и Quake 2. Мини-порт может работать по принципу ICD(Rage Pro), через собственый API (Voodoo 2) или через Direct3D. В последнем случае он называется враппером.

Microsoft DirectX.

 Этот программный интерфейс был разработан для операционных систем Windows. С помощью этого API увеличивается быстродействие игр, деловой графики, трехмерного звука и т.д. Несмотря на то, что DirectX предназначен для игр, он также используется в программах NetMeeting, ActiveMovie и NetShow. Поскольку DirectX относится к уровню аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer -  HAL), разработчикам программного обеспечения необходимо использовать функции DirectX, а не обращаться напрямую к видеоадаптеру, звуковой карте, джойстику и другому ап­паратному обеспечению. DirectX также относится к уровню аппаратной эмуляции (Hardware Emulation Layer  -  HEL), что позволяет разработчику программно эмулировать те функции, ко­торые не реализованы аппаратным обеспечением. Уровень HEL «медленнее», чем HAL. Отношения между аппаратным, программным обеспечением и DirectX можно продемон­стрировать следующей схемой:

  (Аппаратное обеспечение)  à   (Direc+X)  à  (Програм­мное обеспечение)

Обновление DirectX можно выполнять независимо от операционной системы. DirectX состоит из «основного» слоя, который обеспечивает доступ к звуковым устройст­вам, устройствам двухмерной и трехмерной графики, уст­ройствам ввода и процедурам установки.  Пример состава программного интерфейса DirectX приведен в табл. 1. Программный интерфейс DirectX содержит слой Media, который состоит из API, приведенных в табл. 2.

Таблица 1

Таблица 2. Состав слоя Media DirectX

Слой Media DirectX пре­доставляет удобный сервис для разработ­чиков компьютерных игр, Web и интерактивных медиапрограмм. Самая последняя версия DirectX обычно доступна для бесплатной загрузки с Web-узла фирмы Mi­crosoft.