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Initialisieren von Direct3D 11

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Zusammenfassung

Hier wird veranschaulicht, wie Sie Direct3D 9-Initialisierungscode in Direct3D 11 konvertieren, und Sie erfahren, wie Sie Handles zum Direct3D-Gerät und zum Gerätekontext abrufen und DXGI zum Einrichten einer Swapchain verwenden. Teil 1 der exemplarischen Vorgehensweise Portieren einer einfachen Direct3D 9-App zu DirectX 11 und UWP (Universelle Windows-Plattform).

Initialisieren des Direct3D-Geräts

In Direct3D 9 wurde ein Handle zum Direct3D-Gerät erstellt, indem IDirect3D9::CreateDevice aufgerufen wurde. Zuerst wurde ein Zeiger auf IDirect3D9 interface abgerufen und eine Anzahl von Parametern angegeben, um die Konfiguration des Direct3D-Geräts und der Swapchain zu steuern. Vorher wurde GetDeviceCaps aufgerufen, um sicherzustellen, dass vom Gerät keine unmöglichen Vorgänge verlangt wurden.

Direct3D 9

UINT32 AdapterOrdinal = 0;
D3DDEVTYPE DeviceType = D3DDEVTYPE_HAL;
D3DCAPS9 caps;
m_pD3D->GetDeviceCaps(AdapterOrdinal, DeviceType, &caps); // caps bits

D3DPRESENT_PARAMETERS params;
ZeroMemory(&params, sizeof(D3DPRESENT_PARAMETERS));

// Swap chain parameters:
params.hDeviceWindow = m_hWnd;
params.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D24X8;
params.BackBufferFormat = D3DFMT_X8R8G8B8;
params.MultiSampleQuality = D3DMULTISAMPLE_NONE;
params.MultiSampleType = D3DMULTISAMPLE_NONE;
params.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
params.Windowed = true;
params.PresentationInterval = 0;
params.BackBufferCount = 2;
params.BackBufferWidth = 0;
params.BackBufferHeight = 0;
params.EnableAutoDepthStencil = true;
params.Flags = 2;

m_pD3D->CreateDevice(
    0,
    D3DDEVTYPE_HAL,
    m_hWnd,
    64,
    &params,
    &m_pd3dDevice
    );

In Direct3D 11 werden der Gerätekontext und die Grafikinfrastruktur als separat vom eigentlichen Gerät angesehen. Die Initialisierung ist in mehrere Schritte unterteilt.

Zuerst wird das Gerät erstellt. Dazu rufen wir eine Liste der Featureebenen ab, die vom Gerät unterstützt werden. Dies sind bereits nahezu alle Informationen, die in Bezug auf die GPU benötigt werden. Allein für den Zugriff auf Direct3D muss auch keine Schnittstelle erstellt werden. Stattdessen wird die D3D11CreateDevice-Kern-API verwendet. So erhalten wir einen Handle zum Gerät und den unmittelbaren Kontext des Geräts. Der Gerätekontext wird verwendet, um den Pipelinestatus festzulegen und Renderbefehle zu erzeugen.

Nach dem Erstellen des Direct3D 11-Geräts und -Kontexts kann die COM-Zeigerfunktion zum Abrufen der jeweils aktuellen Version der Schnittstellen verwendet werden, die über zusätzliche Funktionen verfügt. Dies ist stets zu empfehlen.

Hinweis D3D_FEATURE_LEVEL_9_1 (entspricht dem Shadermodell 2.0) ist die Mindeststufe, die Ihr Microsoft Store-Spiel unterstützen muss. (Die Arm-Pakete Ihres Spiels schlagen die Zertifizierung fehl, wenn Sie 9_1 nicht unterstützen.) Wenn Ihr Spiel auch einen Renderingpfad für Shadermodell 3-Features enthält, sollten Sie D3D_FEATURE_LEVEL_9_3 in das Array einschließen.

 

Direct3D 11

// This flag adds support for surfaces with a different color channel 
// ordering than the API default. It is required for compatibility with
// Direct2D.
UINT creationFlags = D3D11_CREATE_DEVICE_BGRA_SUPPORT;

#if defined(_DEBUG)
// If the project is in a debug build, enable debugging via SDK Layers.
creationFlags |= D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG;
#endif

// This example only uses feature level 9.1.
D3D_FEATURE_LEVEL featureLevels[] = 
{
    D3D_FEATURE_LEVEL_9_1
};

// Create the Direct3D 11 API device object and a corresponding context.
ComPtr<ID3D11Device> device;
ComPtr<ID3D11DeviceContext> context;
D3D11CreateDevice(
    nullptr, // Specify nullptr to use the default adapter.
    D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE,
    nullptr,
    creationFlags,
    featureLevels,
    ARRAYSIZE(featureLevels),
    D3D11_SDK_VERSION, // UWP apps must set this to D3D11_SDK_VERSION.
    &device, // Returns the Direct3D device created.
    nullptr,
    &context // Returns the device immediate context.
    );

// Store pointers to the Direct3D 11.2 API device and immediate context.
device.As(&m_d3dDevice);

context.As(&m_d3dContext);

Erstellen einer Swapchain

Direct3D 11 enthält eine Geräte-API mit der Bezeichnung DirectX Graphics Infrastructure (DXGI). Mithilfe der DXGI-Schnittstelle können Sie (beispielsweise) steuern, wie die Swapchain konfiguriert wird, und freigegebene Geräte einrichten. Bei diesem Schritt der Initialisierung von Direct3D wird DXGI zum Erstellen einer Swapchain verwendet. Seit der Erstellung des Geräts können wir eine Schnittstellenkette zurück zum DXGI-Adapter verfolgen.

Vom Direct3D-Gerät wird eine COM-Schnittstelle für DXGI implementiert. Zuerst muss diese Schnittstelle abgerufen und verwendet werden, um den DXGI-Adapter anzufordern, mit dem das Gerät gehostet wird. Anschließend wird der DXGI-Adapter zum Erstellen einer DXGI-Factory genutzt.

Hinweis Dies sind COM-Schnittstellen, sodass Ihre erste Antwort möglicherweise die Verwendung von QueryInterface sein kann. Stattdessen sollten Sie intelligente Microsoft::WRL::ComPtr-Zeiger nutzen. Rufen Sie anschließend einfach die As()-Methode auf, und stellen Sie einen leeren COM-Zeiger mit dem passenden Schnittstellentyp bereit.

 

Direct3D 11

ComPtr<IDXGIDevice2> dxgiDevice;
m_d3dDevice.As(&dxgiDevice);

// Then, the adapter hosting the device;
ComPtr<IDXGIAdapter> dxgiAdapter;
dxgiDevice->GetAdapter(&dxgiAdapter);

// Then, the factory that created the adapter interface:
ComPtr<IDXGIFactory2> dxgiFactory;
dxgiAdapter->GetParent(
    __uuidof(IDXGIFactory2),
    &dxgiFactory
    );

Da die DXGI-Factory jetzt vorhanden ist, können wir sie zum Erstellen der Swapchain verwenden. Als Nächstes werden die Parameter der Swapchain definiert. Wir müssen das Oberflächenformat angeben. Wählen Sie DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM aus, da es mit Direct2D kompatibel ist. Die Anzeigeskalierung, Multisampling und das Stereorendering werden deaktiviert, weil diese Funktionen in diesem Beispiel nicht verwendet werden. Da die Ausführung direkt in einem CoreWindow-Objekt erfolgt, können wir die Breite und Höhe auf der Einstellung 0 belassen und automatisch Vollbildwerte erhalten.

Hinweis Legen Sie den SDKVersion-Parameter immer auf D3D11_SDK_VERSION für UWP-Apps fest.

 

Direct3D 11

ComPtr<IDXGISwapChain1> swapChain;
dxgiFactory->CreateSwapChainForCoreWindow(
    m_d3dDevice.Get(),
    reinterpret_cast<IUnknown*>(window),
    &swapChainDesc,
    nullptr,
    &swapChain
    );
swapChain.As(&m_swapChain);

Um sicherzustellen, dass wir nicht häufiger rendern, als der Bildschirm tatsächlich anzeigen kann, legen wir die Framelatenz auf 1 fest und verwenden DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_SEQUENTIAL. So kann Energie gespart werden. Außerdem ist dies eine Anforderung für die Store-Zertifizierung. Weitere Informationen zur Darstellung auf dem Bildschirm erhalten Sie in Teil 2 dieser exemplarischen Vorgehensweise.

Hinweis Sie können Multithreading (z. B. ThreadPool-Arbeitselemente ) verwenden, um andere Arbeiten fortzusetzen, während der Renderingthread blockiert ist.

 

Direct3D 11

dxgiDevice->SetMaximumFrameLatency(1);

Als Nächstes können wir den Hintergrundpuffer für das Rendern einrichten.

Konfigurieren des Hintergrundpuffers als Renderziel

Zuerst müssen wir ein Handle zum Hintergrundpuffer abrufen. (Beachten Sie, dass der Hintergrundpuffer im Besitz der DXGI-Swapchain ist, während der Besitzer unter DirectX 9 das Direct3D-Gerät war.) Anschließend wird das Direct3D-Gerät angewiesen, es als Renderziel zu verwenden, indem mithilfe des Hintergrundpuffers eine Renderzielansicht erstellt wird.

Direct3D 11

ComPtr<ID3D11Texture2D> backBuffer;
m_swapChain->GetBuffer(
    0,
    __uuidof(ID3D11Texture2D),
    &backBuffer
    );

// Create a render target view on the back buffer.
m_d3dDevice->CreateRenderTargetView(
    backBuffer.Get(),
    nullptr,
    &m_renderTargetView
    );

Jetzt kommt der Gerätekontext ins Spiel. Direct3D wird angewiesen, die neu erstellte Renderzielansicht zu nutzen, indem die Gerätekontextschnittstelle verwendet wird. Wir rufen die Breite und Höhe des Hintergrundpuffers ab, damit das gesamte Fenster als Viewport genutzt werden kann. Beachten Sie, dass der Hintergrundpuffer an die Swapchain angefügt ist. Wenn sich also die Fenstergröße ändert (z. B. wenn Benutzer das Spielfenster auf einen anderen Monitor ziehen), müssen die Größe des Hintergrundpuffers geändert und einige Setupschritte ausgeführt werden.

Direct3D 11

D3D11_TEXTURE2D_DESC backBufferDesc = {0};
backBuffer->GetDesc(&backBufferDesc);

CD3D11_VIEWPORT viewport(
    0.0f,
    0.0f,
    static_cast<float>(backBufferDesc.Width),
    static_cast<float>(backBufferDesc.Height)
    );

m_d3dContext->RSSetViewports(1, &viewport);

Da wir jetzt über ein Gerätehandle und ein Vollbild-Renderziel verfügen, sind wir bereit zum Laden und Zeichnen der Geometrie. Fahren Sie mit Teil 2: Rendern fort.