什么是交换链？ (Direct3D 9)

交换链是用于向用户显示帧的缓冲区集合。 应用程序每次提供要显示的新帧时，交换链中的第一个缓冲区将替代已显示的缓冲区。 此过程称为交换或翻转。

图形适配器有一个指向图面的指针，该图面表示监视器上正在显示的图像，称为前台缓冲区。 随着监视器不断刷新，图形卡会将前台缓冲区中的内容发送至监视器进行显示。 但是，这会导致在渲染实时图形时出现问题。 该问题的核心是，监视器刷新频率与计算机其余部分相比非常缓慢。 通常刷新频率介于 60 Hz（每秒 60 次）到 100 Hz 之间。 如果你的应用程序在监视器刷新过程中更新前台缓冲区，显示的图像将被截成两半，上半部分包含旧图像，下半部分包含新图像。 此问题被称为撕裂。

Direct3D 提供两种避免撕裂的选项：

• 一种选项只允许监视器在垂直回扫（或垂直同步）操作时更新。 监视器刷新图像的方式通常是水平移动光针，从监视器左上角开始，Z 字形移动到右下角。 光针达到底部后，监视器将重新校准，将其移回左上角，重新开始刷新过程。 此重新校准过程称为垂直同步。在垂直同步期间，监视器不会绘制任何内容，因此在监视器再次开始绘制之前，不会看到对前台缓冲区所做的任何更新。 垂直同步相对较慢，但是，还不足以在等待时渲染复杂场景。 若要避免撕裂，同时能够渲染复杂场景，则需要进行后台缓冲。
• 一种选项使用后台缓冲技术。 后台缓冲是向屏幕外图面（称为后台缓冲区）绘制场景的过程。 请注意，除前缓冲区之外的任何图面都称为屏幕外图面，因为监视器永远不会直接查看它。 通过使用后台缓冲区，应用程序可以在系统空闲时（即没有正在等待处理的 Windows 消息时）自由渲染场景，而无需考虑监视器刷新频率。 后台缓冲带来了另一个问题：如何以及何时将后台缓冲区移至前台缓冲区。

后台缓冲区移至前台缓冲区的过程称为图面翻转。 由于图形卡只使用指向代表前台缓冲区的图面的指针，所以只需更改指针就可以将后台缓冲区移至前台缓冲区。 当应用程序要求 Direct3D 将后台缓冲区显示到前台缓冲区时，Direct3D 只需“翻转”两种图面指针。 结果是后台缓冲区变成新的前台缓冲区，而旧的前台缓冲区则变成了新的后台缓冲区。 每当应用程序要求 Direct3D 设备显示后台缓冲区时，就会调用图面翻转；但是，可以将 Direct3D 设置为将请求加入队列，直到发生垂直同步。 此选项称为 Direct3D 设备的显示间隔。 请注意，新的后台缓冲区中的数据可能无法重复使用，具体取决于应用程序指定 Direct3D 处理图面翻转的方式。 图面翻转在多媒体、动画和游戏软件中非常关键；其原理相当于用一沓纸来制作动画。 在每页纸上，艺术家对图形稍加改动，当你快速翻动纸张时，图画就会呈现出动画效果。

相关主题

Direct3D 图面

翻转 Surface (Direct3D 9)