Direct3D 11 でデバイスが削除されたシナリオを処理する

2025-06-10

このトピックでは、グラフィックスアダプターが削除または再初期化されたときに Direct3D および DXGI デバイスインターフェイスチェーンを再作成する方法について説明します。

DirectX 9 では、D3D デバイスが非運用状態になる "デバイスの紛失" 状態がアプリケーションで発生する可能性があります。たとえば、全画面表示の Direct3D 9 アプリケーションがフォーカスを失うと、Direct3D デバイスは "失われた"状態になり、失われたデバイスを使用して描画しようとすると、自動的に失敗します。 Direct3D 11 は仮想グラフィックスデバイスインターフェイスを使用するため、複数のプログラムで同じ物理グラフィックスデバイスを共有でき、アプリが Direct3D デバイスの制御を失う状況を排除できます。ただし、グラフィックスアダプターの可用性は変更される可能性があります。例えば次が挙げられます。

グラフィックスドライバーがアップグレードされます。
システムは、省電力グラフィックスアダプターからパフォーマンスグラフィックスアダプターに変更されます。
グラフィックスデバイスが応答を停止し、リセットされます。
グラフィックスアダプターが物理的に取り付けられているか、取り外されています。

このような状況が発生した場合、DXGI は、Direct3D デバイスを再初期化し、デバイスリソースを再作成する必要があることを示すエラーコードを返します。このチュートリアルでは、Direct3D 11 アプリとゲームで、グラフィックスアダプターがリセット、削除、または変更された状況を検出して対応する方法について説明します。コード例は、Microsoft Visual Studio 2015 で提供される DirectX 11 アプリ (ユニバーサル Windows) テンプレートから提供されています。

インストラクション

手順 1:

レンダリングループにデバイス削除エラーのチェックを含めます。 IDXGISwapChain::Present（または Present1など）を呼び出して、フレームを表示します。次に、 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVEDまたはDXGI_ERROR_DEVICE_RESET が返されたかどうかを確認 します。

最初に、テンプレートは DXGI スワップチェーンによって返される HRESULT を格納します。

HRESULT hr = m_swapChain->Present(1, 0);

すべての他のフレーム表示作業を完了した後、テンプレートはデバイス削除エラーをチェックします。必要に応じて、デバイス削除条件を処理するメソッドを呼び出します。

// If the device was removed either by a disconnection or a driver upgrade, we
// must recreate all device resources.
if (hr == DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED || hr == DXGI_ERROR_DEVICE_RESET)
{
    HandleDeviceLost();
}
else
{
    DX::ThrowIfFailed(hr);
}

手順 2:

また、ウィンドウサイズの変更に応答するときに、デバイスの削除エラーのチェックを含めます。これは、いくつかの理由で DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED または DXGI_ERROR_DEVICE_RESET を確認するのに適した場所です。

スワップチェーンのサイズを変更するには、基になる DXGI アダプターを呼び出す必要があります。この呼び出しにより、デバイスの削除エラーが返される可能性があります。
アプリは、別のグラフィックスデバイスに接続されているモニターに移動した可能性があります。
グラフィックスデバイスが削除またはリセットされると、デスクトップの解像度が変更され、ウィンドウサイズが変更されることがよくあります。

このテンプレートは、 ResizeBuffers によって返される HRESULT を確認します。

// If the swap chain already exists, resize it.
HRESULT hr = m_swapChain->ResizeBuffers(
    2, // Double-buffered swap chain.
    static_cast<UINT>(m_d3dRenderTargetSize.Width),
    static_cast<UINT>(m_d3dRenderTargetSize.Height),
    DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM,
    0
    );

if (hr == DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED || hr == DXGI_ERROR_DEVICE_RESET)
{
    // If the device was removed for any reason, a new device and swap chain will need to be created.
    HandleDeviceLost();

    // Everything is set up now. Do not continue execution of this method. HandleDeviceLost will reenter this method 
    // and correctly set up the new device.
    return;
}
else
{
    DX::ThrowIfFailed(hr);
}

手順 3:

アプリで DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED エラーが発生するたびに、Direct3D デバイスを再初期化し、デバイスに依存するすべてのリソースを再作成する必要があります。以前の Direct3D デバイスで作成されたグラフィックスデバイスリソースへの参照を解放します。これらのリソースは無効になり、スワップチェーンへのすべての参照を解放してから、新しいリソースを作成する必要があります。

HandleDeviceLost メソッドは、スワップチェーンを解放し、デバイスリソースを解放するようにアプリコンポーネントに通知します。

m_swapChain = nullptr;

if (m_deviceNotify != nullptr)
{
    // Notify the renderers that device resources need to be released.
    // This ensures all references to the existing swap chain are released so that a new one can be created.
    m_deviceNotify->OnDeviceLost();
}

次に、新しいスワップチェーンを作成し、デバイス管理クラスによって制御されるデバイス依存リソースを再初期化します。

// Create the new device and swap chain.
CreateDeviceResources();
m_d2dContext->SetDpi(m_dpi, m_dpi);
CreateWindowSizeDependentResources();

デバイスとスワップチェーンが再確立されると、デバイスに依存するリソースを再初期化するようにアプリコンポーネントに通知されます。

// Create the new device and swap chain.
CreateDeviceResources();
m_d2dContext->SetDpi(m_dpi, m_dpi);
CreateWindowSizeDependentResources();

if (m_deviceNotify != nullptr)
{
    // Notify the renderers that resources can now be created again.
    m_deviceNotify->OnDeviceRestored();
}

HandleDeviceLost メソッドが終了すると、コントロールはレンダリングループに戻り、次のフレームを描画し続けます。

注釈

デバイス除去エラーの原因を調査する

DXGI デバイスの削除エラーで繰り返し問題が発生すると、グラフィックスコードが描画ルーチン中に無効な条件を作成していることを示す可能性があります。また、ハードウェアの障害やグラフィックスドライバーのバグを示すこともできます。デバイスが削除されたエラーの原因を調査するには、Direct3D デバイスを解放する前に ID3D11Device::GetDeviceRemovedReason を呼び出します。このメソッドは、デバイスが削除されたエラーの理由を示す 6 つの DXGI エラーコードのいずれかを返します。

DXGI_ERROR_DEVICE_HUNG: アプリによって送信されたグラフィックスコマンドの無効な組み合わせにより、グラフィックスドライバーの応答が停止しました。このエラーが繰り返し発生する場合は、アプリが原因でデバイスがハングし、デバッグする必要があることを示している可能性があります。
DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED: グラフィックスデバイスが物理的に削除されたか、オフになっているか、ドライバーのアップグレードが発生しました。これは時々発生し、正常です。このトピックの説明に従って、アプリまたはゲームでデバイスリソースを再作成する必要があります。
DXGI_ERROR_DEVICE_RESET: 形式が正しくないコマンドが原因でグラフィックスデバイスが失敗しました。このエラーが繰り返し発生する場合は、コードから無効な描画コマンドが送信されている可能性があります。
DXGI_ERROR_DRIVER_INTERNAL_ERROR: グラフィックスドライバーでエラーが発生し、デバイスがリセットされました。
DXGI_ERROR_INVALID_CALL: アプリケーションが無効なパラメーターデータを提供しました。このエラーが 1 回でも発生する場合は、コードによってデバイスが削除された状態が発生し、デバッグする必要があることを意味します。
S_OK: 現在のグラフィックスデバイスを無効にせずに、グラフィックスデバイスが有効、無効、またはリセットされたときに返されます。たとえば、アプリが Windows Advanced Rasterization Platform (WARP) を使用していて、ハードウェアアダプターが使用可能になった場合、このエラーコードを返すことができます。

次のコードは、 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED エラーコードを取得し、デバッグコンソールに出力します。 HandleDeviceLost メソッドの先頭に次のコードを挿入します。

    HRESULT reason = m_d3dDevice->GetDeviceRemovedReason();

#if defined(_DEBUG)
    wchar_t outString[100];
    size_t size = 100;
    swprintf_s(outString, size, L"Device removed! DXGI_ERROR code: 0x%X\n", reason);
    OutputDebugStringW(outString);
#endif

詳細については、 GetDeviceRemovedReason と DXGI_ERRORを参照してください。

デバイスの削除処理のテスト

Visual Studio の開発者コマンドプロンプトでは、Visual Studio グラフィックス診断に関連する Direct3D イベントキャプチャと再生用のコマンドラインツール "dxcap" がサポートされています。アプリの実行中にコマンドラインオプション "-forcetdr" を使用できます。これにより、GPU タイムアウト検出と回復イベントが強制され、DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVEDがトリガーされ、エラー処理コードをテストできるようになります。

手記 DXCap とそのサポート DLL は、Windows SDK 経由で配布されなくなった Windows 10 用グラフィックスツールの一部として system32/syswow64 にインストールされます。代わりに、これらはオプションの OS コンポーネントであるグラフィックスツール機能オンデマンドを介して提供され、Windows 10 でグラフィックスツールを有効にして使用するにはインストールする必要があります。 Windows 10 用グラフィックスツールをインストールする方法の詳細については、以下を参照してください。 https://msdn.microsoft.com/library/mt125501.aspx#InstallGraphicsTools