DirectX 12 장치 초기화 이해하기 (3)

 

 

 

[ DirectX 12 장치 초기화 단계 ]

 

1 단계 Device(그래픽 디바이스) 생성.

2 단계 CommandQueue와 CommandList 생성.

3 단계 SwapChain 생성.

4 단계 FenceObject 생성.

5 단계 렌더타겟(RenderTarget)과 깊이/스텐실(Depth/Stencil) 버퍼 생성.

 

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[ 3단계 SwapChain 생성 ]

 

SwapChain Presentation

 

[ Direct3D Double Buffering ]

 

스왑 체인(SwapChain)은 순차적으로 연결된 프레임 버퍼들의 집합이다.

- 전면 버퍼(FrontBuffer) : 디스플레이(모니터)와 직접 연결된다. 그래픽 카드만 접근 가능한 영역이다.

- 후면버퍼(BackBuffer) : 응용 프래그램이 그래픽 작업을 하는 영역이다.

 

프리젠테이션(Presentation)은 후면 버퍼의 내용을 전면 버퍼로 옮기는 작업을 말한다.

프리젠테이션의 방법은 플리핑(Flipping)과 블리트(Blit) 두 가지가 있다.

플리핑은 하드웨어적인 방법으로 전면 버퍼와 후면 버퍼를 바꾸는 방법이다.

Direct3D는 플리핑을 통해 프리젠테이션을 수행한다.

블리트는 버퍼의 내용을 복사하는 것을 말한다. Win32 API에서 사용하는 방법이다.

 

 

 

[ 다중 샘플링 (Multi-Sampling) ]

계단 현상 (Aliasing)

스왑 체인(SwapChain)을 만들기 전에 장착된 디바이스가 다중 샘플링을 지원하는지 파악해야 한다.

다중 샘플링이란 계단 현상 제거 기법(Antialiasing Technique)을 말한다.

계단 현상(Aliasing)이란 모니터의 픽셀 크기가 무한히 작지 않기 때문에 나타나는 현상이다.

모니터의 해상도를 늘리면(픽셀 크기를 작게 한다면) 계단 현상이 줄어들지만,

모니터의 해상도를 늘릴 수 없다면? 다중 샘플링 기법을 통해 보완할 수 있다.

모든 Direct3D 12 디바이스는 모든 DXGI 형식에 대한 4X 다중 샘플링을 지원한다.

다중 샘플링은 시간이 많이 걸리는 연산이기 때문에, 하드웨어적으로 처리해야 한다.

 

4X 다중 샘플링의 경우 먼저 스왑 체인 버퍼의 가로, 세로 크기를

각각 2배씩 키운 후에 그래픽 작업을 한다. 그렇게 되면 픽셀의 크기들이 상대적으로 작아지게 된다.

화면에 출력될 최종 픽셀의 색상은 4개의 서브 픽셀들을 각각 샘플링하여 결정한다.

DirectX 12는 MSAA(Multi-Sample Anti-Aliasing) 기법을 통해 샘플링 처리를 한다.

 

 

[ 4X MSAA 품질 지원 점검 ]

4X MSAA 품질 서전 지원 점검

현재 디바이스가 다중 샘플링을 지원하는지 여부는

ID3D12Device의 CheckFeatureSupport() 함수를 통해 알 수 있다.

SampleCount는 4(2x2), 16(4x4) 등 설정할 수 있지만,

샘플링할 픽셀의 개수가 늘어나면 렌더링 시간이 길어지므로 4로 설정한다.

 

 

[ CreateSwapChain ]

CreateSwapChain

IDXGISwapChain* 인터페이스를 선언한 후,

디바이스의 CreateSwapChain() 함수를 통해 생성할 수 있다.

 

DXGI_SWAP_CHAIN_DESC

DXGI_SWAP_CHAIN_DESC 구조체를 통해 스왑 체인의 성질을 설정할 수 있다.

- DXGI_MODE_DESC는 스왑 체인 버퍼의 성질을 설정하는 구조체이다.

스왑체인 버퍼의 WIDTH, HEIGHT, 화면 갱신 횟수(RefreshRate).. 등등 을 설정할 수 있다.

RefreshRate는 화면 갱신 비율을 헤르츠 단위로 지정한다.

Numoerator = 60, Denominator = 1 ---> 1초에 60Hz를 의미한다.

Format은 후면 버퍼(픽셀) 형식이다. DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM(32비트)으로 설정한다.

ScanlineOrdering은 스캔 라인 그리기 모드를 지정한다.

DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_UNSPECIFIED를 설정하여 스캔 라인 순서를 지정하지 않는다.

Scaling은 모니터 해상도에 맞게 확대하는 방법을 의미한다.

DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED를 설정하여 스케일링을 지정하지 않는다.

 

- DXGI_SAMPLE_DESC는 다중 샘플링의 품질을 설정할 수 있는 구조체이다.

4X MSAA 품질 지원 점검에서 얻은 값을 설정 해준다.

 

- BufferUsage는 후면 버퍼에 대한 표면 사용 방식과 CPU의 접근 방법을 설정하는 값이다.

렌더 타겟용으로 사용할 것이기 때문에 DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT으로 설정한다.

 

- BufferCount는 스왑 체인 버퍼의 개수이다. 전면 버퍼, 후면 버퍼 2개를 설정한다.

 

- Windowed는 창 모드, 전체 화면 모드를 설정하는 값이다. TRUE면 창, FALSE면 전체 모드이다.

 

- SwapEffect는 스와핑을 처리하는 선택사항을 지정하는 값이다. 

버퍼 내용을 폐기하는 DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_DISCARD 를 설정해준다.

(버퍼를 유지하면 비용이 많이 든다.)

 

- Flags는 스왑 체인의 동작에 대한 선택사항을 지정한다.

DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG_ALLOW_MODE_SWITCH 를 설정하여 응용 프로그램이

디스플레이 모드를 변경할 수 있도록 설정한다.

 

 

IDXGISwapChain 인터페이스

IDXGISwapChain은 렌더링 된 영상을 저장하기 위한 하나 이상의 버퍼를 제공한다.

IDXGISwapChain의 Present를 호출하면 후면 버퍼와 전면 버퍼의 교체가 일어난다.