DirectX est ce qu'on appelle une API (Application and Programming Interface), tout comme OpenGL. Elle s'avère totalement indispensable à un PC orienté vers le multimédia ou le jeu, puisque son rôle est d'assurer l'interface entre le système d'exploitation et différents périphériques tels que la carte graphique ou la carte son.

Ce qui a conduit aux cartes graphiques que l'on connaît actuellement est la sortie du Geforce256, qui a accompagné DirectX7. Les fonctionnalités de cette API, couplées à un support matériel complet par le GPU de nVidia, ont conduit à une évolution majeure de la scène 3D. En effet, les effets tels que le Cube Environment Mapping, permettant des effets de réflexion ou de lumière en temps réel, ou de Multitexturing correspondant à la combinaison de deux textures ont contribué à un changement radical de la qualité graphique. Le Transform & Lightening implémenté en hardware a en outre libéré le processeur central grâce à l'ajout d'un processeur dédié directement sur le GPU, ce qui a constitué un bond notable en termes de performance. En s'appuyant sur la puissance croissante des cartes, d'autres effets ont pu être développés, à l'image du Bump Mapping qui permet de jouer sur les ombres et les lumières pour créer un effet de relief sur une scène.

Lorsque DirectX8 est sorti en 2000, c'est un nouveau monde de capacité graphique qui a ouvert ses portes. Outre le fait que les cartes graphiques exploitant cette API étaient dotées d'une puissance brute impressionnante, le point majeur de celle-ci a été le support des Shaders. Sous ce terme se cachent des petits programmes exécutables par le GPU, dont le but est d'intervenir sur les vertices (sommets des triangles) pour les Vertex Shaders ou sur les pixels pour les Pixel Shaders.

Les Vertex Shaders, en version 1.1 sous DirectX8, ont pour rôle d'agir sur la position et la forme des objets 3D, alors que l'objectif des Pixel Shaders est d'agir sur la couleur et l'éclairage de ceux-ci. Alors que les Vertex sont restés à la version 1.1, les Pixel Shaders ont évolué et sont donc passés à la version 1.4 lors de la sortie de DirectX8.1. En augmentant le nombre de textures et de lumières, cette version a permis de gagner en qualité d'image. Chose surprenante, seul ATI a suivi cette évolution puisque nVidia s'est limité au support de DirectX8.0, y compris dans sa gamme actuelle Geforce4 Ti. Nous ne parlerons pas des Geforce4 Mx dont le support matériel se limite à DirectX7, ce qui s'avère maintenant insuffisant pour de bonnes performances dans les applications récentes.

Parallèlement au développement des shaders, les développeurs ont mis à profit la puissance brute des cartes graphiques en s'appuyant sur les fonctions d'antialiasing et de filtrage anisotropique pour améliorer la qualité graphique (pour plus de précisions sur ce sujet, reportez-vous à cet article). Leur intérêt est de limiter les effets d'escalier présents sur le contour des objets, malheureusement au détriment des performances.