05/20/2020

创建设备（Device）和上下文（Context）

• 创建Direct3D 11设备（ID3D11Device）和上下文（ID3D11DeviceContext），它们可以被看作是物理图形设备硬件的软控制器。— 相当于显卡的控制面板
• 通过软件跟硬件交互，如在显存中分配资源，清空后台缓冲区，将资源绑定到各种管线阶段、绘制几何体
• ID3D11Device 接口用于检测显示适配器和分配资源
• ID3D11DeviceContext 接口用于设置管线状态，将资源绑定到图形管线上生成渲染命令，上下文与线程有关，可以缩短编译复杂图形所需的时间。

名字的代表

• I 代表COM智能指针相当于C++一个类使用
• D3D 11 代表 Direct3D 11

通过D3D11CreateDevie创建

HRESULT D3D11CreateDevoe(//函数声明
IDXGIAdapter *pAdapter; //指定要为哪个物理显卡创建设备对象，空值为主显卡
D3D_DRIVER_TYPE DriverType,
HMODULE Software, //光栅化设备
UINT Flag, 	//Debug and release 不一样，需要有调试信息
CONST D3D_FEATURE_LEVEL *pFeatureLevels,
UINT FeatureLevels, 
UINT SDKVersion,
ID3D11Device **ppDevice,	//返回创建后的设备对象
D3D_FEATURE_LEVEL * pFeaturelevel, 
ID3D11DeviceContext **ppImmediateContext //设备的上下文
);//使用
D3D_FEATURE_LEVELfeaturelevel;
ID3D11Device *md3dDevice;
ID3D11DeviceContext* md3dContext;
HRESULT hr = D3D11CreateDevice(
0,
D3D_Driver_TYPE_HARDWARE,
0,
cerateDeviceFlags,
0,0,
D3D11_SDK_VERSION,
&md3dDevice,  //指向指针的地址
&featureLevel,
&md3dContext
)

多重采样

因为计算机显示器上的像素分辨率有限，所以绘制一条任意直线，该直线不是平滑的，这是阶梯（锯齿，aliasing）效应。

缓解锯齿效应

• 提高显示器的分辨率，或者缩小像素尺寸，可以缓解阶梯效应
• 再无法提高显示器分辨率时候，可以使用抗锯齿技术

抗锯齿技术（antialiasing）

超级采样（supersampling）

它把后台缓冲和深度缓冲的大小提高到屏幕分辨率的四倍。

• 后台缓冲会将4个像素的颜色取平均值后得到一个像素的最终颜色
• 以软件的方式提升分辨率
• 但是代价昂贵，由于像素数量和所需的内存数量增加为原来的4倍

多重采样（multisampling）

通过一个像素的子像素进行采样计算出附近像素的最终颜色

采样类型加检查采样质量支持

typedef struct DXGI_SAMPLE_DESC{UINT Count;  //采样数量UINT Quality; //质量级别
}DXGI_SAMPLE_DESC, *LPDXGI_SAMPLE_DESC;UINT m4xMsaaQuality;
HR(md3dDevice ->checkMultisampleQualityLevels(
DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM,
4,
&m4xMsaaQuality //始终大于0
));

交换链（double buffer）

避免动画闪烁，最好的做法有两个缓冲区，后台缓冲区（back buffer）执行所有的动画帧绘制工作，绘制完成之后，交换前台与后台缓冲区，把后台缓冲区作为一个完成的帧显式在屏幕上。

• 将一帧完整显示到屏幕上所消耗的时间小于屏幕的垂直刷新时间
• 由IDXGISwapChain接口表示，保存了前后缓冲区纹理，并提供了用于调整缓冲区尺寸的方法和呈现方法
  • IDXGISwapChain::ResizeBuffers
  • IDGISwapChain::Present
• 后台缓冲区是一个纹理，可以称为像素，因为后台缓冲区存储的是颜色信息

描述交换链（代码部分）

描述我们将要创建的交换链的特性

typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC
{
DXGI_MODE_DESC bufferDesc,  //struct 里有后台缓冲区的属性，比如高宽度，像素格式
DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc, //多重采样struct数量和质量
DXGI_USAGE BufferUsage,	//设置场景渲染到后台缓冲区 == DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT
UINT BufferCount,	//交换链的数量，一个后台缓冲区完成双缓存
HWND OutputWindow,	//渲染到的窗口句柄
BOOL Windowed,		//true窗口模式，false为全屏
DXGI_SWAP_EFFECT SwapEffect; //让显卡驱动程序选择最高效的显式模式
UINT FLAGS		//	当应用切换到全屏模式，Direct3D会自动选择与当前的后台缓冲区设置最匹配//如果为指定，当切换全屏，会使用当前桌面显式模式
}DXGI_SWAP_CHAIN_DESC;DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd;
sd.bufferDesc.Width = mClientWidth;
sd.bufferDesc.Height = mClientHeight;
sd.bufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60; //分子
sd.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1; //分母
sd.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM； //像素格式， rgba，24位颜色
sd.BufferDesc.ScanlineOrdering = DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_INSPECIFIED;
sd.BufferDesc.Scaling = DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED;//缩放模式//多重采样设置//其他设置

创建交换链

IDXGIFactory实例的IDXGIFactory::CreateSwapChain方法来创建

IDXGIFactory* dxgiFactory = 0;
ID3D11Device* md3dDevice;
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd;
IDXGISwapChain* mSwapChain;dxgiFactory->CreateSwapChain(md3dDevice,&sd,&mSwapChain);

深度缓冲区（Z-buffer）

绘图的先后顺序，被遮挡的将不会绘制

Introduction to 3D Game Programming with DirectX 11 第四章