深度解读 - windows 7核心图形架构细致分析

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1、深度解读-Windows7核心图形架构细致分析编辑：马志文时间：2009-12-29连接：http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ee921514.aspx如现在大家所想的那样，Windows7其实是WindowsVista的改进版。Windows7在WindowsVista的基础上进行了大量的完善工作，也加入了不少新特性。Vista与其上一代XP相比，提供了非常大的改进，然而一方面这些改进过于巨大，用户乃至相应软件厂商（如，DirectX10应用开发商）一时无法完全接受，另一方面，由于特性的

2、不完全具备，Vista的表现没有想象之中的那么好。到了Windows7，包括操作系统本身、软件厂商和用户都已经做好了准备，因此反响比Vista更好也就不难理解了。图形界面一直是Windows系统的核心，而从WindowsVista开始，Windows就开始将提供一个富图形化的桌面图形界面作为要目，不仅仅是因为Vista和7的桌面本身就是一个3D应用程序，而是因为Vista和7可以更好地发挥图形加速硬件的作用。从WindowsVista到Windows7，操作系统与GPU的结合越来越紧密。 虽然人们经常可以听到Windows7的大更新在于一

3、个DirectX11.0API，然而对于Windows系统的图形架构来说，虽然DirectX也很重要，不过这还不是全部。一个图形架构包括了如何利用GPU加速各种各样的图形应用（2D、3D、打印等）、如何显示到最终显示设备上，以及包括设备检测、控制。Window7在图形架构方面的更新主要有如下方面：WDDM1.1：新的驱动模型DirectX11：更新的Direct3D11，以及相关的新Direct2DAPIDXVA-HD：高清视频回放加速显示设备连接和配置色彩管理高DPI输出和可读性多GPU系统联合显示适配器（又叫联合渲染）下面，会就这些改

4、进进行简单的介绍。 Windows7 核心图形架构Windows应用程序使用各种如GDI（GraphicsDeviceInterface，2D时代系统的主要图形接口）、Direct3D、OpenGL这样的API和系统图形组件通信，而系统组件通过WDDM（WindowsDisplayDriverModel，又名LonghornDisplayDriverModel）与硬件交互，从Vista起，Windows就采用了和XP使用的XPDM不同的新的驱动模型：WDDM，使用的驱动模型在很大程度上决定了一个系统的图形特性。Vista使用的WDDM版本

5、为1.0，而Windows7使用的改进版本为WDDM1.1。 WDDM1.1带来的改动挺多的，下面我们先来看看WDDM1.0相对XPDM的改动，也就是Vista相对XP的改动   XPDM ：非合成模型  WDDM ：合成模型 在垂直同步之谜XP/Vista与3D性能测试中，笔者解释过XP/Vista的模型的不同之处，在WDDM模型下，所有的应用程序生成的显示画面最后会在DWM（DesktopWindowsManager，桌面窗口管理器）内进行合成为单一的最后输出画面，因此获得了更好的显示效果（天生的所有程序垂直同步）、额外效果（缩略图、

6、缩放）以及可以支持更大的左面，不过，原始的WDDM1.0只是实现了这个大架构上的转换，细节上仍未够完美：  在Vista下，GDI（绘制通常的2D窗口的API，此外还有很多其他图形操作使用GDI）和DirectX（3D应用API）具有着不同的处理方法：Direct3D是硬件加速的，而GDI则不是（GDI在XPDM时是硬件加速的），因此Vista用户在一些图形程序上会感到比XP慢；而且GDI应用程序先经过CPU软件处理到系统内存上，再传输到显卡驱动分配的GDI显存区域上（也在系统内存当中），再由DWM负责将画面合成输出到显示器Windows

7、7当中，GDI获得了硬件加速（这个见下面）——不过在混合使用GDI和Direct3DAPI的时候，GDI仍然无法硬件加速，不过，GDI直接输出到驱动的GDI显存区域，减少了一个步骤，同时降低了内存消耗（同时对混用的Direct3DAPI也有效）；显然，混合食用API来进行图形编程并不是一个好主意（当然，同时使用GDI和Direct3D意味着这个是一个老的、窗口模式的3D应用程序，如Windows模式的老3D游戏）老的 WDDM1.0 处理 GDI 应用程序就如前面说过的一样而在Windows7WDDM1.1模型当中，单独的GDI将会通过W

8、DDM与GPU进行硬件加速，同时经过GDI显存区域输出到DWM，表现在实际操作上，就是大部分窗口操作都变得比Vista更流畅，日常工作更快捷（大部分2D应用程序都使用了GDIAPI，因为GDI