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直接モードのワールド管理は、頂点、ポリゴン、およびこれらを制御するコマンドに基づいて行われる。これによって、トランスフォーム、ライティング、ラスタ化 3D グラフィックス パイプラインに直接アクセスできる。ハードウェア アクセラレーションを利用してレンダリングできない場合、Direct3D は強力なソフトウェア エミュレーション機能を提供する。既存の 3D アプリケーションを持つ開発者や、アプリケーションとハードウェア間に可能な限り薄いレイヤを置いて最高のパフォーマンスを実現する必要のある開発者は、保持モードではなく直接モードを使用するとよい。
Direct3D 直接モードでは、シンプルで直接的なメソッドを使用して 3D シーンを設定およびレンダリングできる。レンダリング メソッドの主要セットは DrawPrimitive メソッドと呼ばれる。これらのメソッドにより、アプリケーションではメソッドの呼び出しを 1 回行うだけで、シーンの 1 つまたは複数のオブジェクトをレンダリングできる。これらのメソッドの詳細については、「DrawPrimitive メソッド」を参照すること。
直接モードでは、3D ハードウェアへの接続の際に発生するオーバーヘッドが低い。この接続を実現するためにはかなりの作業を要する。つまり、トランスフォームやライティングを実行するには明示的な呼び出しを行わなければならず、必要な行列はすべて提供し、存在するハードウェアの種類やその機能を調べる必要もある。