Windows 为图形提供了多个 C++/COM API。这些 API 如下图所示。

Direct2D 和 DirectWrite 是在 Windows 7 中引入的。虽然 Windows 继续支持 GDI 和 GDI+，但建议新程序使用 Direct2D 和 DirectWrite。

术语硬件加速是指由图形处理单元 (GPU) 而非 CPU 执行的图形计算。现代 GPU 针对用于渲染图形的计算类型进行了高度优化。通常，从 CPU 转移到 GPU 的这项工作越多越好。

虽然 GDI 支持某些操作的硬件加速，但许多 GDI 操作都绑定到 CPU。Direct2D 位于 Direct3D 之上，并充分利用 GPU 提供的硬件加速。如果 GPU 不支持 Direct2D 所需的功能，则 Direct2D 会回退到软件渲染。总的来说，Direct2D 在大多数情况下都优于 GDI 和 GDI+。

Direct2D 支持完全硬件加速的 alpha 混合（透明度）。

GDI 对 alpha 混合的支持有限。大多数 GDI 函数不支持 alpha 混合，尽管 GDI 在 bitblt 操作期间支持 alpha 混合。GDI+ 支持透明度，但 alpha 混合是由 CPU 执行的，因此它不会受益于硬件加速。

硬件加速的 alpha 混合还支持抗锯齿。混叠是由对连续函数进行采样引起的伪影。例如，当曲线转换为像素时，锯齿会导致锯齿状外观。 [3] 任何减少由锯齿引起的伪影的技术都被视为一种抗锯齿形式。在图形中，抗锯齿是通过将边缘与背景混合来完成的。例如，这里是 GDI 绘制的圆和 Direct2D 绘制的同一个圆。 上一张图片的细节。

GDI 绘制的圆（左）由近似曲线的黑色像素组成。Direct2D 绘制的圆（右）使用混合来创建更平滑的曲线。

GDI 在绘制几何图形（直线和曲线）时不支持抗锯齿。GDI 可以使用 ClearType 绘制抗锯齿文本；但除此之外，GDI 文本也是别名。锯齿对于文本尤其明显，因为锯齿状线条会破坏字体设计，从而降低文本的可读性。GDI+虽然支持抗锯齿，但是是CPU应用的，所以性能不如Direct2D。

Direct2D 支持矢量图形。在矢量图形中，数学公式用于表示直线和曲线。这些公式不依赖于屏幕分辨率，因此它们可以缩放到任意尺寸。当必须缩放图像以支持不同的显示器尺寸或屏幕分辨率时，矢量图形特别有用。

Desktop Window Manager 从Windows Vista之后，Desktop composition的部分就由Desktop Window Manager完成了,如上图，应用程序画完了界面，告诉DWM把它放到桌面上去。 1、without DWM 在 Windows Vista 之前，Windows 程序会直接绘制到屏幕上。换句话说，程序将直接写入视频卡显示的内存缓冲区。如果窗口没有正确地重新绘制自己，这种方法可能会导致视觉伪影。例如，如果用户将一个窗口拖到另一个窗口上，并且下面的窗口没有足够快地重新绘制自己，则最顶部的窗口可能会留下痕迹： 造成该轨迹的原因是两个窗口都绘制到相同的内存区域。当最上面的窗口被拖动时，它下面的窗口必须重新绘制。如果重绘速度太慢，则会导致上图中显示的伪影。

2、DWM Windows Vista 通过引入桌面窗口管理器 (DWM) 从根本上改变了窗口的绘制方式。启用 DWM 后，窗口不再直接绘制到显示缓冲区。相反，每个窗口都绘制到屏幕外内存缓冲区，也称为屏幕外表面。然后 DWM 将这些表面合成到屏幕上。 与旧的图形架构相比，DWM 提供了几个优势。

总结一句话就，增加一个中介层。

DWM本身是基于Direct3D的，D3D下面是WDDM (Windows Display Driver Model ) 显示驱动程序模型。 自创建早期起，用于对图形进行编程的主要 API Windows是 GDI (图形) 。 此 API 旨在处理大量 2D 输出设备，并构成Windows用户界面体验的基础。 DirectDraw 和 Direct3D 是作为替代 API 引入的，支持全屏游戏和 3D 呈现作为当时现有硬件的扩展。 与 GDI 的交互很复杂。 此设计限制了传统 GDI 元素与 Direct3D 元素的有效混合。 WDM Windows XP 版本（称为 XPDM）反映了 GDI 和 Direct3D

多年来，3D 视频卡的功能已显著提高，大部分硬件专用于此功能。 新的驱动程序模型 Windows Display Driver Model (WDDM) 将 GPU 和 Direct3D 引入最前面，从而创建了全新的体验 3D 桌面，该体验将 GDI 的 2D 世界与新式可编程 GPU 的功能无缝混合在一起。 借助 WDDM，视频硬件完全由 Direct3D 驱动，所有其他图形接口通过以 Direct3D 为中心的新驱动程序模型与视频硬件通信 (图 2) 。

总结： 由于xp 的驱动框架是XPDM，比较老，是针对2D 设计，在此基础上提供D3D 9 也就是说 3D很多的功能无法实现，所以微软在 Vista 升级 驱动模型 WDDM。统一了底层实现，并且为3D 做了很多的优化。这就是d3d9 和 d3d10 的主要差别，d3d10 依赖于底层驱动模型（WDDM）可以提供更多的能力。