3. DirectX 초기화

Table of Contents

-　 초기화 단계

1.　D3D Device 생성

2.　Fence설정

3.　4X MSAA지원 여부 점검

4.　명령대기열 생성과 설정

5.　Swap Chain 생성

6.　서술자 힙 (View Heap) 생성

7.　렌더 타겟뷰(RTV)생성

8.　뷰 포트 설정

9.　가위 직사각형(Scissor rectangle)설정

 

 

초기화 단계

D3D초기화 과정은 꽤 길지만, 프로그램 실행 시 한번만 해주면 된다. 초기화는 다음과 같은 단계로 구성 된다

- D3D12CreateDevice를 사용해서 ID3D12Device를 생성한다.
- ID3D12Fence 를 생성하고 View들의 크기를 얻는다.
- 4X MSAA(MultiSampling Anti- Aliasing)을 지원하는지 점검
- Command Queue와 Command Allocator , CommandList를 생성한다.
- Swap Chain을 생성한다.
- 각종 View들을 View Heap에 생성한다.
- Back buffer 크기를 설정하고 Back Buffer에 대한 Render target view를 생성.
- Depth-Stencil Buffer를 생성하고 그에 맞는 Depth-Stencil View를 생성한다.
- View port와 사각형들을 설정한다.

1. D3D Device 생성

 D3D초기화는 Device생성으로 시작된다. Device는 디스플레이 어댑터 객체이다. Device는 자원이나 View , Command List등 다른 D3D 인터페이스 생성에 사용된다.

 그 다음 필요한 객체는 Graphic작업을 위한 DxgiFactory이다. 스왑체인같은 그래픽 객체는 DxGi변수이므로 factory에서 생성한다.

 

2. Fence설정

　GPU와 CPU 동기화를 위한 울타리를 생성한다. 또한 View들의 크기도 얻어서 저장해둔다.

 

3. 4X MSAA지원 여부 점검

　앞 장에서 설명한 멀티샘플링 기술 중 4X MSAA(multisampling)를 주로 사용한다. 비교적 비용이 적으면서 화질이 많이 개선된다는 점 때문이다.

　Direct3D 11 이상을 지원하는 그래픽카드에서는 모두 4X MSAA를 지원한다.

 

4. 명령대기열 생성과 설정

　Command Queue와 Command List, Command Allocator를 생성한다.

 

5. Swap Chain 생성

　스왑 체인을 생성하기 위해서는 먼저 DXGI_SWAP_CHAIN_DESC 구조체에 멤버들을 생성하고자 하는 스왑체인에 맞게 설정해줘야 한다.

 

- SwapChain 구조체

typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC
{
 DXGI_MODE_DESC BufferDesc; // 버퍼 해상도, 디스플레이 형식등을 다루는 버퍼
 DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; // 샘플러(다중표본화) 표본 개수와 품질 수준
 DXGI_USAGE BufferUsage; //렌더 대상 선택하는곳
                         (후면버퍼 DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT을 지정함)
 UNIT BufferCount; // 스왑체인 버퍼 갯수. 이중버퍼링에선 2를 넣으면된다.
 HWND OutputWindow; // 렌더링 결과가 표시될 윈도우 핸들
 Bool Windowed; // 창모드면 true, 전체화면이면 false
 DXGI_SWAP_EFFECT swapEffect; // 그냥 DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_DISCARD
 UNIT Flages; //추가 플래그들.
 DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG_ALLOW_MODE_SWITCH를 사용하면 전체화면으로 전활 될 때
 응용 프로그램 창의 현재 크기에 가장 맞는 디스플레이 모드를 선택함.
 flase면 전체화면 될때 현재 데스크톱 디스플레이 모드를 사용함
}

 

6. 서술자 힙 (View Heap) 생성

　ID3D12DescriptorHeap인터페이스로 생성한다. Swapchain에 설정된 버퍼 갯수만큼 렌더 타겟뷰와 하나의 뎁스 스탠실 뷰가 필요하다.

　서술자 힙은 서술자 종류마다 각각 존재하여 서술자들을 관리한다.

 

7. 렌더 타겟뷰(RTV)생성

　 렌더 대상(주로 후면 버퍼)을 가리키는 타켓뷰(서술자)를 생성한다.

ID3D12Device::CreateRenderTargetView(
    ID3D12Resource *pResource,
    const D3D12_RENDER_TARGET_VIEW_DESC *pDesc,
    D3D12_CPU_DESCRIPTOR_HANDLE destDescriptor);

• pResource : 렌더 대상으로 사용할 자원을 가리키는 포인터. 보통 항상 후면 버퍼를 가리킴
• pDesc : 렌더타겟 뷰를 서술하는 서술자를 가리키는 매개변수. 구체적인 자료형식을 지정해서 자원을 생성했으면 이 매개변수에 널포인터를 넣어도 됨. 그런 경우 이 메서드는 그 자원을 생성할 때 지정한 자료형식을 적용해서 그 자원의 첫 번째 밉맵 수준에 대한 뷰를 생성함. 밉맵은 후에 논의.
• DestDescriptor : 생성된 렌더타겟 뷰가 저장될 서술자의 핸들
• md3dDevice-> CreateRenderTargetView(mSwapChainBuffer[i].Get(),nullptr,rtvHeapHandle);
• Device::CreateCommittedResources메서드는 자원을 생성하고 지정된 속성에 부합하는 힙에 그 자원을 맡긴다(Commit)
• Heap Properties

 

 

 

 

힙 구조체

• Default : 기본힙. 전적으로 GPU가 접근할 자원들이 담긴다. 뎁스 스탠실뷰가 대표적. 뎁스 스탠실은 CPU가 접근할 이유가 하나도 없으므로 default힙에 담긴다.
• UpLoad : CPU에서 GPU로 올려야되는 자료들이 담긴 힙
• READBACK : CPU가 읽어야할 자원들이 담긴 힙

최적의 성능을 위해서는 자원들을 기본 힙(default heap)에서 많이 이동하면 안된다. 자료올리기 힙(Upload Heap)이나 다시 읽기 힙(READBACK Heap)에는 해당 기능이 필요할 때만 사용한다.

뎁스스탠실 버퍼를 사용하기 위해서는 렌더타겟과 마찬가지로 뎁스스탠실 뷰가 필요하다.

뎁스스탠실 뷰 구조체: D3D12_RESOURCE_DESC (사실상 Dx12부터는 resource가 통합 자원으로 사용된다)

8. 뷰 포트 설정

　보통 후면버퍼에 그림을 그리면 해당 윈도우 전체나 전체화면에 그림을 그린다. 하지만 사용자가 지정해서 해당 화면의 일부분에만 그림이 그려지게 할 수 있다. 이때 장면을 그려 넣고자 하는 후면 버퍼의 부분 직사각형(subrectangle) 영역을 뷰포트(view port)라고 한다.

• D3D12_VIEWPORT(뷰포트 구조체)
  
  뷰포트 구조체에서 구조체 깊이도 설정할 수 있는데, 뷰포트 깊이를 0으로 설정하면 모든 물체가 깊이 0이 되어서 다른 장면들보다 앞에 나타나게 된다.

뷰포트 구조체를 모두 설정한 후에 ID3D12CommandList::RSSetViewports메서드를 이용해서 뷰포트를 설정한다.

ex) RSSetViewports(1,&vp); => vp는 뷰포트 구조체

여기서 1은 설정할 뷰포트들의 개수이다. 고급화면에서는 여러 개의 뷰포트가 필요할수 있다.
CommandList재설정(Reset)하면 뷰포트도 재설정 해줘야한다.

9. 가위 직사각형(Scissor rectangle)설정

　가위 직사각형은 특정 픽셀들을 컬링(culling)하는 용도로 쓰인다. 후면 버퍼를 기준으로 가위 직사각형을 정의, 설정하면 렌더링 시 시저 렉탱글 바깥 영역은 후면 버퍼에 래스터라이징 되지 않는다. 예를 들어 UI가 있는 부분을 Scissor rectangle로 설정하면 해당 UI뒤에 있는 3D공간에 대한 연산은 이루어지지 않게 되는 것이다.

• D3D12_RECT(Scissor rectangle 구조체)

CommandList::RSSetScissorRects => (사각형 설정 매서드)

하나의 렌더 타겟에 여러개의 가위 직사각형을 사용할 수는 없다.
CommandList 리셋하면 가위직사각형도 재설정 해야한다.