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Unleashing the Latest Innovations in Modern Graphics Hardware with Windows 7 ( Windows 7 を使用して現在のグラフィックス ハードウェアにおける最新の技術革新を最大限に活かす ). Cale Hendrickson Program Manager II Microsoft Corporation. 議題. グラフィックスの進化 Windows ® 7 での GPU の使用 DirectX ® の進化 Direct3D ® 10 Level 9

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Presentation Transcript
unleashing the latest innovations in modern graphics hardware with windows 7 windows 7

Unleashing the Latest Innovations in Modern Graphics Hardware with Windows 7(Windows 7 を使用して現在のグラフィックス ハードウェアにおける最新の技術革新を最大限に活かす)

Cale Hendrickson

Program Manager II

Microsoft Corporation

slide3
議題
  • グラフィックスの進化
  • Windows® 7 での GPU の使用
  • DirectX® の進化
    • Direct3D® 10 Level 9
  • Windows Advanced Rasterization Platform (WARP)
  • Direct2D
  • DirectWrite
  • DirectX 11
  • DirectCompute
windows vista gpu
Windows Vista® から継続している GPU の使用
  • Media Center Edition のユーザー インターフェイス
  • ビデオ再生
  • デスクトップ ウィンドウ マネージャー (DWM)
  • Windows 7 DWM では Direct3D 10.1 API を使用
    • ローエンドのGPUからハイエンドGPUまで広い範囲をサポート
    • Aero®グラスのぼかしにシェーダーを使用
    • ウィンドウごとの消費メモリを 50% 削減
    • サムネール用のより多くの充実したアニメーション
directx
DirectX の進化
  • 元々は、ゲームやハードウェアの抽象化を目的としてデザインされた
  • DirectX 9 で浮動小数点シェーダーを導入
    • シェーダーのプログラミングのための上位レベル シェーダー言語 (HLSL)
    • 機能ベース (DirectX の機能を選択)
    • Windows Vista®では、多くの機能に DirectX を採用
  • DirectX 10 はゲーム以外の用途にも対応した設計
    • APIのオーバヘッドを最小化するようにAPIを整理
    • ハードウェア全体 (機能ベースではなく) での一貫性のある実装
    • リファクタリングされたインフラストラクチャ API: DirectX Graphics Infrastructure (DXGI)
slide9
さまざまなハードウェアに対応するアプリケーションさまざまなハードウェアに対応するアプリケーション

Fabrikam社は、これらの構成すべてで動作するグラフィックス アプリケーションを

どのように作成したらいいか?

デスクトップ

(Direct3D 10 対応

ハードウェア)

Direct3D 9 対応

ハードウェア

ラップトップ

(Direct3D 10 対応

ハードウェア)

グラフィックス ハードウェアが

ない、または古い

direct3d
Direct3D

アプリケーション

Direct3D 10ランタイム

Direct3D 10ドライバー

Direct3D 10 ハードウェア

direct 3d 9
Direct 3D 9ハードウェアへの対処シナリオ…

デスクトップ

(Direct3D 10 対応

ハードウェア)

Direct3D 9 対応

ハードウェア

ラップトップ

(Direct3D 10 対応

ハードウェア)

グラフィックス ハードウェアが

ない、または古い

direct3d 10level9
Direct3D 10Level9

アプリケーション

Direct3D 10ランタイム

Direct3D 10ドライバー

Direct3D 10Level9ドライバー

Direct3D 10 ハードウェア

Direct3D 9 ハードウェア

direct3d 10level913
Direct3D 10Level9 ドライバー
  • DirectX 10 ランタイムで、DirectX 9 のみをサポートするハードウェアの使用を可能にする
  • DirectX9 の機能は次の 3 つの機能レベルに分かれる
    • 機能レベル9_1、9_2、および 9_3
  • 各機能レベルは、先行するレベルのスーパーセット
slide14
古いハードウェアへの対処

Direct3D 9 対応ハードウェア

デスクトップ

(Direct3D 10 準拠

ハードウェア)

ラップトップ

(Direct3D 10 対応

ハードウェア)

グラフィックス ハードウェアが

ない、または古い

direct3d warp 10
Direct3D WARP 10

アプリケーション

アプリケーション

Direct3D 10 ランタイム

Direct3D 10ランタイム

Direct3D WARP 10

ソフトウェア ラスタライザー

Direct3D 10Level9 ドライバー

Direct3D 10 ドライバー

旧バージョンの DirectX ハードウェア

Direct3D 9 ハードウェア

Direct3D 10 ハードウェア

slide16
WARP 開発
  • Direct3D 10 の仕様に 100% 準拠
  • パフォーマンス
    • リアルタイムの使用に対応できる速度
    • ほとんどの例は RefRastより何百倍も高速
direct2d directwrite
Direct2D と DirectWrite
  • Windows 7 の新しい API
    • Win32 開発者
    • 相互運用可能
    • サービス コンテキストで使用可能
  • Direct2D
    • 2-D グラフィック レンダリング タスク
    • パフォーマンスと画質の向上
  • DirectWrite
    • テキスト サービス用の垂直スタック
    • フォント、スクリプト処理、およびレイアウト
direct2d
Direct2D
  • GDI および Direct3d と相互運用可能
    • Direct3D 10.1 上に構築
  • パフォーマンスの向上
    • GDI や GDI+ より CPU 使用率が低い
  • 画質の向上
    • アルファ ブレンド
    • プリミティブごとのアンチエイリアシング
    • Direct3D の相互運用性を活用する、マルチサンプリング アンチエイリアシング (MSAA) クライアント
  • Windows Server 2008 プラットフォーム更新プログラムにより、Windows Server® 2008 で利用可能
  • Windows Vista プラットフォーム更新プログラムにより、Windows Vista で利用可能
directwrite
DirectWrite
  • モダン タイポグラフィをサポート
  • ワールドワイドなアプリケーションを実現
  • ClearTypeの進化を実現
  • あらゆるレンダリング テクノロジと連動
  • Direct2D によるハードウェアのアクセラレーション
  • Windows Server 2008 プラットフォーム更新プログラムにより、Windows Server 2008 で利用可能
  • Windows Vista プラットフォーム更新プログラムにより、Windows Vista で利用可能
direct2d internet explorer 9 directwrite internet explorer 9
デモ

Direct2D を使用した Internet Explorer 9 と、DirectWriteを使用した Internet Explorer 9

direct3d 11 gpu
Direct3D 11: GPUのさらなる活用
  • Direct3D 10 の厳密なスーパーセット
  • Direct3D 9、Direct3D 10、および Direct3D 11 をサポートするハードウェアで動作
  • 新しいグラフィックス機能を追加
    • 強化されたマルチスレッド サポート
    • テセレーション (DirectX 11 ハードウェアのみ)
    • シェーダーでのサブルーチンのサポート(DirectX 11 ハードウェアのみ)
  • DirectComputeにより、グラフィック以外の用途に対応 (GPGPU)
    • イメージング処理用にグラフィックスと統合
    • なじみのある HLSL および Direct3D リソース モデルを使用したプログラム
slide25
GPU データ パラレル コンピューティング
  • 向上し続ける GPU パフォーマンス
  • 多くのアプリケーションを、手のこんだコード変更を加えることなく、大規模な並行処理に正常に適応させることが可能
  • Direct3D は GPU と対話するための API
  • Direct3D は汎用 GPU (GPGPU) へと発展
direct3d directcompute
Direct3D の DirectCompute
  • すべての Direct3D リソースを完全にサポート
  • グラフィックス/メディア データ型が対象
  • DirectX HLSL の一部として進化
  • グラフィックス パイプラインは、汎用的なデータ構造を生成するように更新された。このデータ構造を DirectComputeで操作し、その後再び Direct3D でレンダリングできる。
directcompute
DirectCompute の機能
  • これまでよりはるかに一般的なアルゴリズムに対応
  • 透過的な並列処理モデルとして設計
  • 複数のグラフィックス カード ベンダー製品で動作可能
    • 最大限に広範なインストール ベース
  • DirectX 10 および DirectX 10.1 をサポートするほとんどのハードウェアで動作
  • DirectX 11 対応ハードウェアでの動作時には、追加の機能を提供
  • Windows Vista プラットフォーム更新プログラムの一部として、Windows Vista で利用可能
slide28
プロセッサの比較

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

SIMD

CPU1

CPU0

CPU3

CPU2

L2キャッシュ

L2キャッシュ

CPU

GPU

slide29
非対称マルチプロセッサ システムとしての PC

GPU

1000 GFLOPS

1 GB/秒

CPU

50 GFLOPS

10 GB/秒

100 GB/秒

CPU RAM

4 ~ 6 GB

GPU RAM

1 GB

slide30
アプリケーションでの並列処理の使用法
  • イメージの後処理
    • イメージの縮小
    • イメージのヒストグラム
    • イメージのたたみ込み
    • イメージの高速フーリエ変換 (FFT)
    • ブレの除去
  • A-buffer/順序に依存しない透明化
  • 物理学
    • 布、流体、剛体
    • シミュレーション (粒子、衝突)
  • レイトレースおよびラジオシティ
  • 人口知能 (AI)
slide33
まとめ
  • グラフィックス ハードウェアは強力になっている
  • Windows 7 のグラフィックスの変更は、エンドユーザーに莫大な利益をもたらす
  • Windows 7 の応答性のほとんどは、グラフィックスの処理方法の根本的な変更による
  • テキストとグラフィックスの新たな基盤は画質とパフォーマンスの向上を意味する
  • 利用可能なハードウェアの大半で、グラフィックスの新たな進化が達成されている
  • 多くのアプリケーションが、DirectComputeによる GPU アクセラレーションを利用できる
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皆様へのお願い
  • DirectX API を使用して、リッチなクライアント アプリケーションを作成する方法を理解してください。
  • Windows 7 の新機能を活用してください。
  • Direct2D と DirectWriteを使用するように、アプリケーションを最新化してください。
  • DirectComputeの使用により、GPU で実行できる並列処理を活用してください。
slide35
リソース
  • Driver デベロッパー センター

http://msdn.microsoft.com/ja-jp/directx/bb896684.aspx

  • Direct2D と DirectWriteの概要http://channel9.msdn.com/pdc2008/PC18
  • Windows 7 と Direct3D 11ハードウェアを使用した最新の 3D グラフィックスhttp://microsoftpdc.com/Sessions/CL15
  • DirectX11 DirectCompute
    • DirectCompute: Teraflopのキャプチャhttp://microsoftpdc.com/Sessions/P09-16
    • DirectCompute:ハンズオン ラボhttp://code.msdn.microsoft.com/directcomputehol
    • 今後予定されている DirectComputeに関するレクチャー シリーズhttp://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=194362
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© 2010 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, Windows Vista and other product names are or may be registered trademarks and/or trademarks in the U.S. and/or other countries.

The information herein is for informational purposes only and represents the current view of Microsoft Corporation as of the date of this presentation. Because Microsoft must respond to changing market conditions, it should not be interpreted to be a commitment on the part of Microsoft, and Microsoft cannot guarantee the accuracy of any information provided after the date of this presentation.

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