将 EGL 代码与 DXGI 和 Direct3D 进行比较

重要的应用程序接口（API）

• ID3D11Device1
• ID3D11DeviceContext1
• CoreWindow

DirectX 图形接口（DXGI）和多个 Direct3D API 的作用与 EGL 相同。 本主题从 EGL 的角度帮助你了解 DXGI 和 Direct3D 11。

DXGI 和 Direct3D 类似于 EGL，提供配置图形资源的方法、获取着色器要绘制到的呈现上下文，并且将结果显示在窗口中。 但是，DXGI 和 Direct3D 有更多的选项，在从 EGL 移植时需要更多努力才能正确设置。

注意 本指南基于 Khronos Group 针对 EGL 1.4 的开放规范，在此处找到： Khronos 本机平台图形接口（EGL 版本 1.4 - 2011 年 4 月 6 日）[PDF]。 本指南未介绍特定于其他平台和开发语言的语法差异。

 

DXGI 和 Direct3D 的比较方式是什么？

EGL 相对于 DXGI 和 Direct3D 的巨大优势是，开始绘制到窗口图面相对简单。 这是因为 OpenGL ES 2.0（因此 EGL）是由多个平台提供商实现的规范，而 DXGI 和 Direct3D 是硬件供应商驱动程序必须遵循的单个引用。 这意味着，Microsoft必须实现一组 API，这些 API 可实现尽可能广泛的供应商功能集，而不是专注于特定供应商提供的功能子集，或者将特定于供应商的设置命令组合成更简单的 API。 另一方面，Direct3D 提供了一组 API，这些 API 涵盖非常广泛的图形硬件平台和功能级别，并为使用该平台的开发人员提供更多的灵活性。

与 EGL 一样，DXGI 和 Direct3D 为以下行为提供 API：

• 在 DXGI 中获取帧缓冲区（称为“交换链”）并对其进行读取和写入。
• 将帧缓冲区与 UI 窗口相关联。
• 获取并配置用于绘图的渲染上下文。
• 在特定呈现上下文中向图形管道发出命令。
• 创建和管理着色器资源，并将其与呈现内容相关联。
• 渲染到特定渲染目标（如纹理）。
• 使用图形资源呈现结果来更新窗口的显示表面。

若要查看用于配置图形管道的基本 Direct3D 过程，请查看 Visual Studio 2015 Microsoft DirectX 11 应用（通用 Windows）模板。 它中的基本呈现类为设置 Direct3D 11 图形基础结构和配置基本资源提供了良好的基线，并支持通用 Windows 平台（UWP）应用功能，例如屏幕旋转。

EGL 与 Direct3D 11 相关的 API 很少，如果不熟悉特定于平台的命名和行话，则导航后者可能是一个挑战。 下面是一个简单的概述，帮助你找到方向感。

首先，审查基本 EGL 对象到 Direct3D 接口的映射：

EGL 抽象	类似的 Direct3D 表示形式
EGLDisplay	在 Direct3D 中（用于 UWP 应用），显示句柄是通过 Windows::UI::CoreWindow API（或公开 HWND 的 ICoreWindowInterop 接口）获取的。 适配器和硬件配置分别使用 IDXGIAdapter 和 IDXGIDevice1 COM 接口进行设置。
EGLSurface	在 Direct3D 中，缓冲区和其他窗口资源（可见或屏幕外）由特定的 DXGI 接口创建和配置，包括 IDXGIFactory2 （用于获取 DXGI 资源（例如IDXGISwapChain1 （显示缓冲区）的工厂模式实现）。 ID3D11Device1，表示图形设备和其资源，通过 D3D11Device：：CreateDevice获取。 对于呈现目标，请使用 ID3D11RenderTargetView 接口。
EGLContext	在 Direct3D 中，使用 ID3D11DeviceContext1 接口配置和向图形管道发出命令。
EGLConfig	在 Direct3D 11 中，可以使用 ID3D11Device1 接口上的方法创建和配置图形资源，例如缓冲区、纹理、模具和着色器。

 

现在，下面是在 DXGI 和 Direct3D 中为 UWP 应用设置简单图形显示、资源和上下文的最基本过程。

1. 通过调用 CoreWindow：：GetForCurrentThread，获取应用核心 UI 线程的 CoreWindow 对象的句柄。
2. 对于 UWP 应用，请使用 IDXGIFactory2：：CreateSwapChainForCoreWindow从 IDXGIAdapter2 获取交换链，并将其传递给在步骤 1 中获取的 CoreWindow 引用。 你将获得 IDXGISwapChain1 实例。 将其限定为呈现器对象及其呈现线程。
3. 通过调用 D3D11Device：：CreateDevice 方法获取 ID3D11Device1 和 ID3D11DeviceContext1 实例。 将它们的作用域限定为您的呈现器对象。
4. 使用呈现器的 ID3D11Device1 对象上的方法创建着色器、纹理和其他资源。
5. 使用呈现器的 ID3D11DeviceContext1 对象上的方法定义缓冲区、运行着色器和管理管道阶段。
6. 当管道执行并且帧绘制到后台缓冲区时，将其呈现到屏幕上 IDXGISwapChain1::Present1。

若要更详细地检查此过程，请查看 DirectX 图形入门。 本文的其余部分介绍了基本图形管道设置和管理的许多常见步骤。

注意 Windows 桌面应用具有用于获取 Direct3D 交换链的不同 API，例如 D3D11Device：：CreateDeviceAndSwapChain，并且不使用 CoreWindow 对象。

 

获取用于显示的窗口

在此示例中，eglGetDisplay 为特定于 Microsoft Windows 平台的窗口资源传递 HWND。 其他平台，例如 Apple 的 iOS（Cocoa）和 Google 的 Android，具有不同的句柄或对窗口资源的引用，并且可能采用完全不同的调用语法。 获取显示器后，您可以对其进行初始化，设置首选配置，并创建具有可绘制后缓冲区的图面。

获取显示器并使用 EGL 对其进行配置。

// Obtain an EGL display object.
EGLDisplay display = eglGetDisplay(GetDC(hWnd));
if (display == EGL_NO_DISPLAY)
{
  return EGL_FALSE;
}

// Initialize the display
if (!eglInitialize(display, &majorVersion, &minorVersion))
{
  return EGL_FALSE;
}

// Obtain the display configs
if (!eglGetConfigs(display, NULL, 0, &numConfigs))
{
  return EGL_FALSE;
}

// Choose the display config
if (!eglChooseConfig(display, attribList, &config, 1, &numConfigs))
{
  return EGL_FALSE;
}

// Create a surface
surface = eglCreateWindowSurface(display, config, (EGLNativeWindowType)hWnd, NULL);
if (surface == EGL_NO_SURFACE)
{
  return EGL_FALSE;
}

在 Direct3D 中，UWP 应用的主窗口由 CoreWindow 对象表示，该对象可通过调用 CoreWindow：：GetForCurrentThread 作为为 Direct3D 构造的“视图提供程序”的初始化过程的一部分从应用对象获取。 （如果使用 Direct3D-XAML 互作，请使用 XAML 框架的视图提供程序。 如何设置应用以显示视图，介绍了创建 Direct3D 视图提供程序的过程。

获取 Direct3D 的 CoreWindow。

CoreWindow::GetForCurrentThread();

获取 CoreWindow 引用后，必须激活窗口，该窗口将执行主对象的 Run 方法并开始窗口事件处理。 之后，创建 ID3D11Device1 和 ID3D11DeviceContext1，然后使用它们获取底层的 IDXGIDevice1 和 IDXGIAdapter，以便可以获取 IDXGIFactory2 对象，从而根据你的 DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1 配置创建交换链资源。

在 CoreWindow 上配置和设置 Direct3D 的 DXGI 交换链。

// Called when the CoreWindow object is created (or re-created).
void SimpleDirect3DApp::SetWindow(CoreWindow^ window)
{
  // Register event handlers with the CoreWindow object.
  // ...

  // Obtain your ID3D11Device1 and ID3D11DeviceContext1 objects
  // In this example, m_d3dDevice contains the scoped ID3D11Device1 object
  // ...

  ComPtr<IDXGIDevice1>  dxgiDevice;
  // Get the underlying DXGI device of the Direct3D device.
  m_d3dDevice.As(&dxgiDevice);

  ComPtr<IDXGIAdapter> dxgiAdapter;
  dxgiDevice->GetAdapter(&dxgiAdapter);

  ComPtr<IDXGIFactory2> dxgiFactory;
  dxgiAdapter->GetParent(
    __uuidof(IDXGIFactory2), 
    &dxgiFactory);

  DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1 swapChainDesc = {0};
  swapChainDesc.Width = static_cast<UINT>(m_d3dRenderTargetSize.Width); // Match the size of the window.
  swapChainDesc.Height = static_cast<UINT>(m_d3dRenderTargetSize.Height);
  swapChainDesc.Format = DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM; // This is the most common swap chain format.
  swapChainDesc.Stereo = false;
  swapChainDesc.SampleDesc.Count = 1; // Don't use multi-sampling.
  swapChainDesc.SampleDesc.Quality = 0;
  swapChainDesc.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT;
  swapChainDesc.BufferCount = 2; // Use double-buffering to minimize latency.
  swapChainDesc.SwapEffect = DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_SEQUENTIAL; // All UWP apps must use this SwapEffect.
  swapChainDesc.Flags = 0;

  // ...

  Windows::UI::Core::CoreWindow^ window = m_window.Get();
  dxgiFactory->CreateSwapChainForCoreWindow(
    m_d3dDevice.Get(),
    reinterpret_cast<IUnknown*>(window),
    &swapChainDesc,
    nullptr, // Allow on all displays.
    &m_swapChainCoreWindow);
}

在准备好帧后，调用 IDXGISwapChain1::Present1 方法以显示它。

请注意，在 Direct3D 11 中，没有与 EGLSurface 相同的抽象。 （有 IDXGISurface1，但它的使用方式不同。最接近的概念是我们用于将纹理（ID3D11Texture2D）分配为着色器管道将要绘制到的后缓冲区的 ID3D11RenderTargetView 对象。）

在 Direct3D 11 中为交换链设置后台缓冲区

ComPtr<ID3D11RenderTargetView>    m_d3dRenderTargetViewWin; // scoped to renderer object

// ...

ComPtr<ID3D11Texture2D> backBuffer2;
    
m_swapChainCoreWindow->GetBuffer(0, IID_PPV_ARGS(&backBuffer2));

m_d3dDevice->CreateRenderTargetView(
  backBuffer2.Get(),
  nullptr,
    &m_d3dRenderTargetViewWin);

最佳做法是每当创建窗口或更改大小时调用此代码。 在渲染期间，首先使用 ID3D11DeviceContext1::OMSetRenderTargets 设置渲染目标视图，然后再设置其他子资源，比如说顶点缓冲区或着色器。

// Set the render target for the draw operation.
m_d3dContext->OMSetRenderTargets(
        1,
        d3dRenderTargetView.GetAddressOf(),
        nullptr);

创建呈现上下文

在 EGL 1.4 中，“display”表示一组窗口资源。 通常，通过向显示对象提供一组属性并获取返回图面来为显示器配置“surface”。 通过创建该上下文并将其绑定到图面和显示器，可以创建用于显示图面内容的上下文。

调用流通常如下所示：

• 使用显示或窗口资源的句柄调用 eglGetDisplay 并获取显示对象。
• 使用 eglInitialize 初始化显示。
• 获取可用的显示配置，并使用 eglGetConfigs 和 eglChooseConfig 选择一个。
• 使用 eglCreateWindowSurface 创建窗口图面。
• 使用 eglCreateContext 创建绘图的显示上下文。
• 使用 eglMakeCurrent 函数将显示上下文绑定到显示和图面。

n 上一部分，我们创建了 EGLDisplay 和 EGLSurface，现在我们使用 EGLDisplay 创建上下文并将该上下文与显示相关联，并使用配置的 EGLSurface 参数化输出。

使用 EGL 1.4 获取呈现上下文

// Configure your EGLDisplay and obtain an EGLSurface here ...
// ...

// Create a drawing context from the EGLDisplay
context = eglCreateContext(display, config, EGL_NO_CONTEXT, contextAttribs);
if (context == EGL_NO_CONTEXT)
{
  return EGL_FALSE;
}   
   
// Make the context current
if (!eglMakeCurrent(display, surface, surface, context))
{
  return EGL_FALSE;
}

Direct3D 11 中的呈现上下文由 ID3D11Device1 对象表示，该对象表示适配器，并允许创建 Direct3D 资源（如缓冲区和着色器）;和 ID3D11DeviceContext1 对象，它允许你管理图形管道和执行着色器。

请注意 Direct3D 功能级别！ 这些平台用于支持较旧的 Direct3D 硬件平台，从 DirectX 9.1 到 DirectX 11。 许多使用低功率图形硬件（如平板电脑）的平台只能访问 DirectX 9.1 功能，而较旧的受支持图形硬件可能从 9.1 到 11。

使用 DXGI 和 Direct3D 创建呈现上下文

// ... 

UINT creationFlags = D3D11_CREATE_DEVICE_BGRA_SUPPORT;
ComPtr<IDXGIDevice> dxgiDevice;

D3D_FEATURE_LEVEL featureLevels[] = 
{
        D3D_FEATURE_LEVEL_11_1,
        D3D_FEATURE_LEVEL_11_0,
        D3D_FEATURE_LEVEL_10_1,
        D3D_FEATURE_LEVEL_10_0,
        D3D_FEATURE_LEVEL_9_3,
        D3D_FEATURE_LEVEL_9_2,
        D3D_FEATURE_LEVEL_9_1
};

// Create the Direct3D 11 API device object and a corresponding context.
ComPtr<ID3D11Device> device;
ComPtr<ID3D11DeviceContext> d3dContext;

D3D11CreateDevice(
  nullptr, // Specify nullptr to use the default adapter.
  D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE,
  nullptr,
  creationFlags, // Set debug and Direct2D compatibility flags.
  featureLevels, // List of feature levels this app can support.
  ARRAYSIZE(featureLevels),
  D3D11_SDK_VERSION, // Always set this to D3D11_SDK_VERSION for UWP apps.
  &device, // Returns the Direct3D device created.
  &m_featureLevel, // Returns feature level of device created.
  &d3dContext // Returns the device immediate context.
);

绘制到纹理或 pixmap 资源中

若要使用 OpenGL ES 2.0 绘制到纹理中，请配置一个像素缓冲区（PBuffer）。 成功配置并为其创建 EGLSurface 之后，可以为其提供渲染上下文，并执行着色器管线以绘制到纹理中。

使用 OpenGL ES 2.0 将内容绘制到像素缓冲区中

// Create a pixel buffer surface to draw into
EGLConfig pBufConfig;
EGLint totalpBufAttrs;

const EGLint pBufConfigAttrs[] =
{
    // Configure the pBuffer here...
};
 
eglChooseConfig(eglDsplay, pBufConfigAttrs, &pBufConfig, 1, &totalpBufAttrs);
EGLSurface pBuffer = eglCreatePbufferSurface(eglDisplay, pBufConfig, EGL_TEXTURE_RGBA); 

在 Direct3D 11 中，创建 ID3D11Texture2D 资源并将其设为呈现目标。 使用 D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC配置渲染目标。 当您使用该渲染目标在设备上下文中调用 ID3D11DeviceContext::Draw 方法（或类似的 Draw* 操作）时，结果将被绘制到纹理中。

使用 Direct3D 11 将内容绘制到纹理中

ComPtr<ID3D11Texture2D> renderTarget1;

D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC renderTargetDesc = {0};
// Configure renderTargetDesc here ...

m_d3dDevice->CreateRenderTargetView(
  renderTarget1.Get(),
  nullptr,
  &m_d3dRenderTargetViewWin);

// Later, in your render loop...

// Set the render target for the draw operation.
m_d3dContext->OMSetRenderTargets(
        1,
        d3dRenderTargetView.GetAddressOf(),
        nullptr);

如果纹理与 ID3D11ShaderResourceView 相关联，则可以将其传递给着色器。

绘制到屏幕上

使用 EGLContext 配置缓冲区并更新数据后，运行绑定到它的着色器，并使用 glDrawElements 将结果绘制到后台缓冲区。 通过调用 eglSwapBuffers 来显示后台缓冲区。

OpenGL ES 2.0：绘制到屏幕。

glDrawElements(GL_TRIANGLES, renderer->numIndices, GL_UNSIGNED_INT, 0);

eglSwapBuffers(drawContext->eglDisplay, drawContext->eglSurface);

在 Direct3D 11 中，使用 IDXGISwapChain::Present1配置缓冲区和绑定着色器。 然后，调用 ID3D11DeviceContext1::Draw* 方法之一来运行着色器，并将结果绘制到配置交换链的后缓冲区的渲染目标。 之后，只需通过调用 IDXGISwapChain::Present1即可将后缓冲区呈现到显示器上。

Direct3D 11：绘图到屏幕。

m_d3dContext->DrawIndexed(
        m_indexCount,
        0,
        0);

// ...

m_swapChainCoreWindow->Present1(1, 0, &parameters);

释放图形资源

在 EGL 中，通过将 EGLDisplay 传递给 eglTerminate 来释放窗口资源。

使用 EGL 1.4 关闭显示

EGLBoolean eglTerminate(eglDisplay);

在 UWP 应用中，可以使用 CoreWindow::Close关闭 CoreWindow，虽然这只能用于次要 UI 窗口。 主 UI 线程及其关联的 CoreWindow 无法关闭，而是由操作系统终止。 但是，当辅助 CoreWindow 关闭时，将引发 CoreWindow：：Closed 事件。

EGL 到 Direct3D 11 的 API 参考映射

EGL API	类似的 Direct3D 11 API 或行为
eglBindAPI	N/A.
eglBindTexImage	调用 ID3D11Device：：CreateTexture2D 以设置 2D 纹理。
eglChooseConfig	Direct3D 不提供一组默认帧缓冲区配置。 交换链的配置
eglCopyBuffers	若要复制缓冲区数据，请调用 ID3D11DeviceContext：：CopyStructureCount。 若要复制资源，请调用 ID3DDeviceCOntext：：CopyResource。
eglCreateContext	通过调用 D3D11CreateDevice 创建 Direct3D 设备上下文，该上下文同时返回 Direct3D 设备的句柄和默认的 Direct3D 即时上下文（ID3D11DeviceContext1 对象）。 还可以通过在返回的 ID3D11Device1 对象上调用 ID3D11Device2::CreateDeferredContext 来创建 Direct3D 延迟上下文。
eglCreatePbufferFromClientBuffer	所有缓冲区都作为 Direct3D 子资源（例如 ID3D11Texture2D）读取和写入。 使用 ID3D11DeviceContext1：CopyResource 等方法从一个子资源类型复制到另一个兼容的子资源类型。
eglCreatePbufferSurface	若要创建没有交换链的 Direct3D 设备，请调用静态 D3D11CreateDevice 方法。 对于 Direct3D 呈现目标视图，请调用 ID3D11Device：：CreateRenderTargetView。
eglCreatePixmapSurface	若要创建没有交换链的 Direct3D 设备，请调用静态 D3D11CreateDevice 方法。 对于 Direct3D 呈现目标视图，请调用 ID3D11Device：：CreateRenderTargetView。
eglCreateWindowSurface	Obtain IDXGISwapChain1（用于显示缓冲区）和 ID3D11Device1（用于图形设备及其资源的虚拟接口）。 使用 ID3D11Device1 定义 ID3D11RenderTargetView，可用于创建提供给 IDXGISwapChain1的帧缓冲区。
eglDestroyContext	N/A. 使用 ID3D11DeviceContext::DiscardView1 删除呈现目标视图。 若要关闭父 ID3D11DeviceContext1，请将实例设置为 null，并等待平台回收其资源。 不能直接销毁设备上下文。
eglDestroySurface	N/A. 当 UWP 应用的 CoreWindow 被平台关闭时，图形资源将被清理。
eglGetCurrentDisplay	调用 CoreWindow：：GetForCurrentThread 以获取对当前主应用窗口的引用。
eglGetCurrentSurface	这是当前 ID3D11RenderTargetView。 通常，该范围通常限定在渲染器对象。
eglGetError	DirectX 接口上的大多数方法返回 HRESULT 时会产生错误。 如果该方法未返回 HRESULT，请调用 GetLastError。 若要将系统错误转换为 HRESULT 值，请使用 HRESULT_FROM_WIN32 宏。
eglInitialize	调用 CoreWindow：：GetForCurrentThread 以获取对当前主应用窗口的引用。
eglMakeCurrent	使用 ID3D11DeviceContext1：：OMSetRenderTargets设置在当前上下文上绘制的呈现目标。
eglQueryContext	N/A. 但是，可以从 ID3D11Device1 实例中获取呈现目标以及某些配置数据。 （请参阅可用方法列表的链接。
eglQuerySurface	N/A. 但是，可以从 ID3D11Device1 实例上的方法获取有关视口和当前图形硬件的数据。 （请参阅可用方法列表的链接。
eglReleaseTexImage	N/A.
eglReleaseThread	对于常规 GPU 多线程处理，请阅读 多线程处理。
eglSurfaceAttrib	使用 D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC 配置 Direct3D 渲染目标视图，
eglSwapBuffers	使用 IDXGISwapChain1::Present1。
eglSwapInterval	请参阅 IDXGISwapChain1。
eglTerminate	用于显示图形管道输出的 CoreWindow 由操作系统管理。
eglWaitClient	对于共享图面，请使用 IDXGIKeyedMutex。 对于常规 GPU 多线程处理，请阅读 多线程处理。
eglWaitGL	对于共享图面，请使用 IDXGIKeyedMutex。 对于常规 GPU 多线程处理，请阅读 多线程处理。
eglWaitNative	对于共享图面，请使用 IDXGIKeyedMutex。 对于常规 GPU 多线程处理，请阅读 多线程处理。