Direct3D11 튜토리얼 정리1: 화면 지우기

튜토리얼 정리 시리즈 작성 계기

 개인적으로 공부할 때 C스타일 기반으로 쭉 따라가기만 하면 되게끔 작성된 코드가 여러점에서 이해하기 좋아서 그런 자료를 찾아보려고 많이 했습니다. 그런데 막상 찾아보면 OOP 스타일로 코드가 여기저기 흩어져 있거나 쓸 데 없이 함수로 빼놔서 굳이 함수 코드 위치 찾아가게끔 만들어놨거나 해서 내부 구현 이해를 위한 흐름이 다소 끊기는 게 많다는 느낌이었습니다. 그래서 어차피 기본 개념 알아두면 두고두고 써먹을텐데, 이참에 내 스타일대로 최대한 단순하게 정리해보자는 마음으로 시작해봅니다.

 그래픽스 이론에 대해서는 제가 아는 게 없기 때문에 참고해주십쇼!

 C스타일로 하면서 최대한 함수로 빼지 않고 정리를 덜하는 방향으로 코드를 작성할 예정입니다. 잘 추상화되고 정리된 코드를 원하신다면 다른 공개된 자료들이 훨씬 더 좋습니다!

결과

 이렇게 윈도우에 바탕색을 채워 넣는 코드를 작성해볼 예정입니다. 콘솔창은 그냥 덤으로 같이 찍어본 것이니 오해하지 마시길!ㅋㅋㅋ

이번 게시글에서 사용할 전체 코드

Jekyll 버그인지 코드 부분 부분에서 넣지도 않은 \가 출력되고 있네요. 참고해주십쇼!

C++

#include <Windows.h>
#include <assert.h>

#include <d3d11.h>
#include <dxgi.h>

#pragma comment(lib, "d3d11.lib")
#pragma comment(lib, "dxgi.lib")

// 디버깅용 정적 콘솔 연결
#pragma comment(linker, "/entry:wWinMainCRTStartup /subsystem:console")

LRESULT CALLBACK WndProc(const HWND hWnd, const UINT message, const WPARAM wParam, const LPARAM lParam);
void InitializeD3D11();
void DestroyD3D11();
void Render();

HINSTANCE ghInstance;
HWND ghWnd;

const TCHAR* WINDOW_NAME = TEXT("DX11 Sample");

int APIENTRY wWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance,
					  _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,
					  _In_ LPWSTR    lpCmdLine,
					  _In_ int       nCmdShow)
{
	ghInstance = hInstance;

	// 윈도우 클래스 정의 및 등록
	WNDCLASS windowClass;
	ZeroMemory(&windowClass, sizeof(WNDCLASS));

	windowClass.lpfnWndProc = WndProc; // 콜백함수 등록
	windowClass.lpszClassName = WINDOW_NAME; // 클래스 이름 지정
	windowClass.hCursor = (HCURSOR)LoadCursor(nullptr, IDC_ARROW); // 기본 커서 지정
	windowClass.hInstance = hInstance; // 클래스 인스턴스 지정

	RegisterClass(&windowClass);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);

	// 실제 사용하게 될 화면 크기 지정
	// 여기서는 디스플레이의 가로 / 2, 세로 / 2 사용 예정
	RECT windowRect;
	windowRect.left = 0;
	windowRect.top = 0;
	windowRect.right = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN) >> 1; // 디스플레이 너비 / 2
	windowRect.bottom = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) >> 1; // 디스플레이 높이 / 2

	AdjustWindowRect(
		&windowRect, // 값을 받을 RECT 구조체 주소
		WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 크기를 계산할 때 참고할 윈도우 스타일
		false // 메뉴 여부
	);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);

	// 윈도우 생성
	ghWnd = CreateWindow(
		WINDOW_NAME, // 클래스 이름
		WINDOW_NAME, // 윈도우 이름
		WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 윈도우 스타일
		CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, // (x, y)
		windowRect.right, windowRect.bottom, // 너비, 높이
		nullptr, // 부모 윈도우 지정
		nullptr, // 메뉴 지정
		hInstance, // 인스턴스 지정
		nullptr // 추가 메모리 지정
	);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);
	InitializeD3D11(); // 윈도우 만들고 나서 D3D 초기화

	// 윈도우 보여주기
	ShowWindow(ghWnd, nCmdShow);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);

	// PeekMessage를 이용한 메시지 루프
	MSG msg;
	while (true)
	{
		if (PeekMessage(
			&msg, // 메시지를 받을 주소
			nullptr, // 메시지를 받을 윈도우
			0, // 받을 메시지 범위 최솟값
			0, // 받을 메시지 범위 최댓값
			PM_REMOVE // 메시지 처리 방법
		))
		{
			if (msg.message == WM_QUIT)
			{
				break;
			}

			TranslateMessage(&msg); // 메시지 문자로 해석 시도
			DispatchMessage(&msg); // 메시지 전달
		}
		else
		{
			Render();
			Sleep(1000 / 30);
		}
	}

	return (int)msg.wParam;
}

// 윈도우 콜백 함수
LRESULT CALLBACK WndProc(const HWND hWnd, const UINT message, const WPARAM wParam, const LPARAM lParam)
{
	switch (message)
	{
	case WM_DESTROY: // 윈도우 종료시 자원 해제 작업
		DestroyD3D11();
		PostQuitMessage(0);
		break;

	default:
		return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
	}

	return 0;
}

// D3D11에서 사용할 변수들
// Device: 리소스 생성
// DeviceContext: 렌더링에 사용할 정보를 담을 데이터 덩어리
// SwapChain: 버퍼를 디바이스에 렌더링하고 출력
// RenderTargetView: 리소스 뷰 중에서 렌더링 대상 용도
static ID3D11Device* spDevice;
static ID3D11DeviceContext* spDeviceContext;
static IDXGISwapChain* spSwapChain;
static ID3D11RenderTargetView* spRenderTargetView;

void InitializeD3D11()
{
	// 디바이스 생성 관련 정보
	UINT creationFlags = D3D11_CREATE_DEVICE_BGRA_SUPPORT;
#if DEBUG || _DEBUG
	creationFlags |= D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG;
#endif /* Debug */

	// 스왑체인에 대한 정보 초기화
	DXGI_SWAP_CHAIN_DESC swapChainDesc;
	ZeroMemory(&swapChainDesc, sizeof(swapChainDesc));

	// 현재 윈도우의 크기 구하기(작업 영역)
	RECT windowRect;
	GetClientRect(ghWnd, &windowRect);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);

	swapChainDesc.BufferCount = 1;
	swapChainDesc.BufferDesc.Width = windowRect.right;
	swapChainDesc.BufferDesc.Height = windowRect.bottom;
	swapChainDesc.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM; // 사용할 색상 포맷
	swapChainDesc.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60; // 다시 그리는 주기의 분자
	swapChainDesc.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1; // 다시 그리는 주기의 분모
	swapChainDesc.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT; // 버퍼의 용도
	swapChainDesc.OutputWindow = ghWnd; // 렌더링한 결과물을 출력할 윈도우
	swapChainDesc.SampleDesc.Count = 1; // 픽셀당 샘플링하는 수
	swapChainDesc.SampleDesc.Quality = 0; // 이미지의 품질 수준
	swapChainDesc.Windowed = true; // 창모드 설정

	// 디바이스, 디바이스 컨텍스트, 스왑체인 생성
	// 최신 문서는 다른 방식으로 생성 권장 중
	HRESULT hr = D3D11CreateDeviceAndSwapChain(
		nullptr, // 어댑터 포인터
		D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, // 사용할 드라이버
		nullptr, // 레스터라이저의 주소
		creationFlags, // 생성 플래그
		nullptr, // 지원할 버전 정보 배열
		0, // 버전 정보 배열의 길이
		D3D11_SDK_VERSION, // D3D SDK 버전
		&swapChainDesc, // 스왑체인 정보 구조체, 
		&spSwapChain, // 생성된 스왑체인의 포인터를 받을 주소
		&spDevice, // 생성된 디바이스의 포인터를 받을 주소
		nullptr, // 생성된 버전 정보를 받을 주소
		&spDeviceContext // 생성된 디바이스 컨텍스트의 포인터를 받을 주소
	);
	assert(SUCCEEDED(hr));

	// 렌더 타겟으로 사용할 버퍼 갖고 오기
	ID3D11Texture2D* pBackBuffer = nullptr;
	hr = spSwapChain->GetBuffer(
		0, // 사용할 버퍼 번호
		__uuidof(ID3D11Texture2D), // 버퍼를 해석할 때 사용할 인터페이스
		(void**)&pBackBuffer // 버퍼 포인터를 받을 주소
	);
	assert(SUCCEEDED(hr));

	// 렌더 타겟 뷰 생성
	hr = spDevice->CreateRenderTargetView(
		pBackBuffer, // 사용할 리소스 포인터
		nullptr, // 렌더 타겟 뷰 정보 구조체 포인터
		&spRenderTargetView // 만들어진 렌터 타겟 뷰의 포인터를 받을 주소
	);
	assert(SUCCEEDED(hr));
	pBackBuffer->Release();
	pBackBuffer = nullptr;

	// 렌더 타겟을 파이프라인 OM 단계에 설정
	spDeviceContext->OMSetRenderTargets(
		1, // 넣을 뷰의 수
		&spRenderTargetView, // 렌터 타겟 포인터 배열
		nullptr // 깊이 스텐실 뷰 포인터
	);

	// 뷰포트 정보 초기화
	D3D11_VIEWPORT viewPort;
	viewPort.Width = (FLOAT)windowRect.right;
	viewPort.Height = (FLOAT)windowRect.bottom;
	viewPort.MinDepth = 0.f;
	viewPort.MaxDepth = 1.f;
	viewPort.TopLeftX = 0;
	viewPort.TopLeftY = 0;

	// 뷰 포트 설정
	spDeviceContext->RSSetViewports(
		1, // 뷰포트의 수
		&viewPort // 정보 구조체 포인터
	);
}

void DestroyD3D11()
{
	if (spRenderTargetView != nullptr)
	{
		spRenderTargetView->Release();
		spRenderTargetView = nullptr;
	}

	if (spSwapChain != nullptr)
	{
		spSwapChain->Release();
		spSwapChain = nullptr;
	}

	if (spDeviceContext != nullptr)
	{
		spDeviceContext->Release();
		spDeviceContext = nullptr;
	}

	if (spDevice != nullptr)
	{
		spDevice->Release();
		spDevice = nullptr;
	}
}

void Render()
{
	const FLOAT clearColor[4] = { 209 / 255.f, 95 / 255.f, 238 / 255.f, 1.f };

	assert(spRenderTargetView != nullptr);
	spDeviceContext->ClearRenderTargetView(
		spRenderTargetView, // 대상 렌더 타겟 뷰
		clearColor // 채워 넣을 색상
	);

	spSwapChain->Present(
		1, // 동기화에 사용할 시간
		0 // 프레임 표현 옵션
	);
}

코드 살펴보기

사용할 라이브러리 및 컴파일러 옵션

#include <Windows.h>
#include <assert.h>

#include <d3d11.h>
#include <dxgi.h>

#pragma comment(lib, "d3d11.lib")
#pragma comment(lib, "dxgi.lib")

// 디버깅용 정적 콘솔 연결
#pragma comment(linker, "/entry:wWinMainCRTStartup /subsystem:console")

 위 헤더랑 라이브러리를 링킹해서 사용할 예정입니다.
 마지막 줄은 윈도우 어플리케이션 프로젝트에서 간단하게 콘솔 만드는 방법입니다! 다만 정적 방식이라 시작시 프로그램과 수명을 함께합니다.

윈도우 관련 코드

	// 윈도우 생성
	ghWnd = CreateWindow(
		WINDOW_NAME, // 클래스 이름
		WINDOW_NAME, // 윈도우 이름
		WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 윈도우 스타일
		CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, // (x, y)
		windowRect.right, windowRect.bottom, // 너비, 높이
		nullptr, // 부모 윈도우 지정
		nullptr, // 메뉴 지정
		hInstance, // 인스턴스 지정
		nullptr // 추가 메모리 지정
	);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);
	InitializeD3D11(); // 윈도우 만들고 나서 D3D 초기화

 윈도우 프로그래밍 관련은 대부분 생략하도록 하겠습니다. 그냥 윈도우 어플리케이션 프로젝트로 만든 거에서 제 용도에 맞게 덜어낸 게 전부기도 하고요. 제가 전문가는 아니지만 기준이 되는 정형화된 코드에서 문서 보면서 넣고 빼고 하면 되는 것들이라 주석에 적은 내용 + 문서 보시면 충분할 거라 생각합니다!

 WM_CREATE에서 D3D11 초기화 안 하고 뒤늦게 초기화 해주고 있는데 왜 그런지는 똑똑한 여러분이라면 잘 아실거라 생각합니다(?). 사실 위 코드를 갖고온 이유가 그 부분 한 번 생각해볼만 한 것 같아서 따로 뽑아 봤습니다. assert를 찬양합시다

Direct3D11

 일단 큰 흐름에서 이번 챕터를 살펴보면 다음과 같습니다.

1. 사용할 개체 포인터 선언
2. 각 개체별 초기화
3. 렌더 타겟 뷰 생성
4. 뷰를 파이프라인 OM(Output Merger) 단계에 바인딩
5. 뷰 포트 초기화
6. 뷰 포트를 RS 단계에 설정
7. 렌더링

개체 포인터 선언

// D3D11에서 사용할 변수들
// Device: 리소스 생성
// DeviceContext: 렌더링에 사용할 정보를 담을 데이터 덩어리
// SwapChain: 버퍼를 디바이스에 렌더링하고 출력
// RenderTargetView: 리소스 뷰 중에서 렌더링 대상 용도
static ID3D11Device* spDevice;
static ID3D11DeviceContext* spDeviceContext;
static IDXGISwapChain* spSwapChain;
static ID3D11RenderTargetView* spRenderTargetView;

 자세한 내용이 필요 없으시다면 주석 정도만 염두하고 넘어가시면 될 것 같고 저는 공부하는 겸 하나씩 정리해보려고 합니다. 각 개체에 대해서 보실 분들은 D3D 11 개체 모델에서 확인해주세요!

각 개체별 초기화

 예전 문서 기준으로 작성하는터라 코드 자체는 옛날 방식입니다. 그래도 굳이 새로운 기능이 필요하지 않고 윈도우 스토어용 앱을 만들지 않는다면 크게 상관없을듯 하네요.

	UINT creationFlags = D3D11_CREATE_DEVICE_BGRA_SUPPORT;
#if DEBUG || _DEBUG
	creationFlags |= D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG;
#endif /* Debug */

 생성시 넣어줄 플래그를 설정하는 부분입니다. 사실 이 예제에서는 없어도 될 수도 있는데 디버그 플래그 설정 샘플도 남길겸 넣어놨습니다ㅋㅋ

// 스왑체인에 대한 정보 초기화
	DXGI_SWAP_CHAIN_DESC swapChainDesc;
	ZeroMemory(&swapChainDesc, sizeof(swapChainDesc));

	// 현재 윈도우의 크기 구하기(작업 영역)
	RECT windowRect;
	GetClientRect(ghWnd, &windowRect);
	assert(GetLastError() == ERROR_SUCCESS);

	swapChainDesc.BufferCount = 1;
	swapChainDesc.BufferDesc.Width = windowRect.right;
	swapChainDesc.BufferDesc.Height = windowRect.bottom;
	swapChainDesc.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM; // 사용할 색상 포맷
	swapChainDesc.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60; // 다시 그리는 주기의 분자
	swapChainDesc.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1; // 다시 그리는 주기의 분모
	swapChainDesc.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT; // 버퍼의 용도
	swapChainDesc.OutputWindow = ghWnd; // 렌더링한 결과물을 출력할 윈도우
	swapChainDesc.SampleDesc.Count = 1; // 픽셀당 샘플링하는 수
	swapChainDesc.SampleDesc.Quality = 0; // 이미지의 품질 수준
	swapChainDesc.Windowed = true; // 창모드 설정

	// 디바이스, 디바이스 컨텍스트, 스왑체인 생성
	// 최신 문서는 다른 방식으로 생성 권장 중
	HRESULT hr = D3D11CreateDeviceAndSwapChain(
		nullptr, // 어댑터 포인터
		D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, // 사용할 드라이버
		nullptr, // 레스터라이저의 주소
		creationFlags, // 생성 플래그
		nullptr, // 지원할 버전 정보 배열
		0, // 버전 정보 배열의 길이
		D3D11_SDK_VERSION, // D3D SDK 버전
		&swapChainDesc, // 스왑체인 정보 구조체, 
		&spSwapChain, // 생성된 스왑체인의 포인터를 받을 주소
		&spDevice, // 생성된 디바이스의 포인터를 받을 주소
		nullptr, // 생성된 버전 정보를 받을 주소
		&spDeviceContext // 생성된 디바이스 컨텍스트의 포인터를 받을 주소
	);
	assert(SUCCEEDED(hr));

 D3D11CreateDeviceAndSwapChain을 이용해서 Device, DeviceContext, SwapChain을 초기화합니다.
 대부분은 문서 보시거나 하면 될텐데 버퍼 개수는 전체화면 모드로 생성할 때는 일반적으로 front buffer를 포함한다고 합니다. 막상 코드 보면서 설명하려니 할 내용이 없네요…ㅋㅋㅋㅋㅋ

// 렌더 타겟으로 사용할 버퍼 갖고 오기
ID3D11Texture2D* pBackBuffer = nullptr;
hr = spSwapChain->GetBuffer(
	0, // 사용할 버퍼 번호
	__uuidof(ID3D11Texture2D), // 버퍼를 해석할 때 사용할 인터페이스
	(void**)&pBackBuffer // 버퍼 포인터를 받을 주소
);
assert(SUCCEEDED(hr));

 렌더 타겟으로 사용하기 위해서 버퍼를 가져와 줍니다. 저희는 결과적으로 2D 화면에 그릴 거고 버퍼에 그려놓은 걸 전송해서 그릴테니 2D 텍스쳐 리소스로 일종의 형변환을 해서 사용하게 됩니다.

렌더 타겟 뷰 생성

// 렌더 타겟 뷰 생성
hr = spDevice->CreateRenderTargetView(
	pBackBuffer, // 사용할 리소스 포인터
	nullptr, // 렌더 타겟 뷰 정보 구조체 포인터
	&spRenderTargetView // 만들어진 렌터 타겟 뷰의 포인터를 받을 주소
);
assert(SUCCEEDED(hr));
pBackBuffer->Release();
pBackBuffer = nullptr;

 받아온 버퍼로 렌더 타겟 뷰를 만들어 주고 이 예제에서는 더 이상 pBackBuffer는 필요 없으니 Release() 해줍니다. 렌터 타겟 뷰 DESC를 통해서 추가 정보를 줄 수 있습니다. 하지만 요번 튜토리얼에선 사용하지 않습니다.
 만든 게 리소스 뷰 중 하나인데 리소스 뷰는

void* resources;
RenderTargetView* rtv = (RenderTargetView*)resources;

이런 식으로 사용하는 느낌이라고 보면 될 것 같네요.

뷰를 파이프라인 OM(Output Merger) 단계에 바인딩

	// 렌더 타겟을 파이프라인 OM 단계에 설정
	spDeviceContext->OMSetRenderTargets(
		1, // 넣을 뷰의 수
		&spRenderTargetView, // 렌터 타겟 포인터 배열
		nullptr // 깊이 스텐실 뷰 포인터
	);

 만든 뷰를 파이프라인에 바인딩 시켜줍니다. 이를 통해서 OM 단계의 결과물을 back buffer에 쓰도록 보장됩니다.

뷰포트 초기화

	// 뷰포트 정보 초기화
	D3D11_VIEWPORT viewPort;
	viewPort.Width = (FLOAT)windowRect.right;
	viewPort.Height = (FLOAT)windowRect.bottom;
	viewPort.MinDepth = 0.f;
	viewPort.MaxDepth = 1.f;
	viewPort.TopLeftX = 0;
	viewPort.TopLeftY = 0;

 클립 공간 좌표계를 매핑시키는 역할을 하는 뷰포트를 초기화합니다. D3D11에서는 기본값이 없어서 반드시 해줘야 합니다.

클립 공간 좌표계

X, Y [-1, 1], Z [0, 1] 범위로 정규화 시킨 공간이라고 합니다. 픽셀 공간이라고도 한다고 하네요.

뷰 포트를 RS 단계에 설정

	// 뷰 포트 설정
	spDeviceContext->RSSetViewports(
		1, // 뷰포트의 수
		&viewPort // 정보 구조체 포인터
	);

 만든 뷰 포트를 RS 단계에 바인딩 시켜줍니다.

잊지 말아야 할 것

void DestroyD3D11()
{
	if (spRenderTargetView != nullptr)
	{
		spRenderTargetView->Release();
		spRenderTargetView = nullptr;
	}

	if (spSwapChain != nullptr)
	{
		spSwapChain->Release();
		spSwapChain = nullptr;
	}

	if (spDeviceContext != nullptr)
	{
		spDeviceContext->ClearState();
		spDeviceContext->Release();
		spDeviceContext = nullptr;
	}

	if (spDevice != nullptr)
	{
		spDevice->Release();
		spDevice = nullptr;
	}
}

 초기화를 했으니 언제나 해제 작성부터 해줍니다ㅋㅋ 위 작성 스타일은 샘플 코드에서 따왔습니다. 스마트 포인터(ComPtr)를 쓸 수도 있는데 공부하는 입장이니 그런 자동적인 건 최대한 피하도록 합죠!

렌더링

void Render()
{
	const FLOAT clearColor[4] = { 209 / 255.f, 95 / 255.f, 238 / 255.f, 1.f };

	assert(spRenderTargetView != nullptr);
	spDeviceContext->ClearRenderTargetView(
		spRenderTargetView, // 대상 렌더 타겟 뷰
		clearColor // 채워 넣을 색상
	);

	spSwapChain->Present(
		1, // 동기화에 사용할 시간
		0 // 프레임 표현 옵션
	);
}

 단순히 바탕색을 채우는 건 DeviceContext에서 ClearRenderTargetView()를 통해서 간단하게 할 수 있습니다. 단, 이건 그냥 버퍼에 쓰기만 하는 거고 실제로 화면에 뿌려지는 시점은 SwapChain의 Present() 호출한 이후가 됩니다. 그리고 이건 다른 걸 렌더링할 때도 마찬가지입니다.

절차를 축약해서 표현하면

1. 여차저차 해서 back buffer에 열심히 렌더링하고
2. Present로 버퍼를 flipping해서 그리기

이런 느낌이 될 것 같습니다.

Direct3D11 개체 모델

 리소스 생성과 렌더링 기능을 한 개 이상의 컨텍스트로 분리해서 멀티스레딩에 용이함 추구하기 위해 디자인됨

Device

• 디바이스는 리소스 생성과 디스플레이 어댑터의 기능들을 열거에 사용
• 프로그램 하나당 적어도 한 개의 디바이스가 필요하며 한 개 이상의 DeviceContext에서 활용됨
• D3D11CreateDevice(), D3D11CreateDeviceAndSwapChain()으로 생성

DeviceContext

• 디바이스가 사용될 환경 또는 설정을 포함
• 파이프라인 단계를 설정하고 디바이스가 소유한 리소스를 사용해서 렌더링 명령어를 생성
• 즉시 렌더링과 지연 렌더링 두 개의 유형이 있지만 모두 ID3D11DeviceContext 인터페이스 사용함

Immediate Context

• 드라이버에 직접적으로 렌더링
• 각 디바이스별로 GPU 데이터를 얻어올 수 있는 Immediate Context를 하나만 가짐
• 명령어 리스트를 즉시 렌더링하는 데 사용 가능
  • 문서에서 render를 리스트를 재생한다는 느낌인지 (or play back)으로 표현하네요
• 다음 함수를 통해서 얻어올 수 있음
  • D3D11CreateDevice()
  • D3D11CreateDeviceAndSwapChain()
  • ID3D11Device::GetImmediateContext()

Deferred Context

• GPU 명령어들을 명령어 리스트에 기록함
• 멀티스레딩용으로 주로 사용되며 싱글스레드에선 필요하진 않음
• 메인 렌더링 스레드 대신 사용하는 작업 스레드에서 일반적으로 사용
• 생성시 Immediate Context의 어떠한 상태도 상속받지는 않음
• ID3D11Device::CreateDefferedContext()로 얻어옴
• 한 번에 한 스레드에서만 사용되면 Immediate, Deffered 모두 사용 가능

SwapChain

• 렌더링 및 표시에 사용되는 둘 이상의 버퍼를 캡슐화한 인터페이스
• swapping(or flipping) 절차를 사용
  • 두 개 이상의 버퍼를 만들어 표시될 버퍼(front buffer)와 그릴 버퍼(back buffer)로 구분
  • back buffer에 장면을 그려넣고 front buffer랑 교환(swap)
  • front buffer가 된 버퍼의 내용이 화면에 전송

관련 키워드

• 더블버퍼링(Double Buffering)

RenderTargetView

• 리소스뷰 중 하나
• 렌더링하는 동안 접근할 수 있는 렌더링 대상(Render Target)의 서브리소스(Subresources)를 식별
  • Render Target은 파이프라인 OM 단계에 의해서 작성될 수 있는 리소스
• ID3D11Device::CreateRenderTargetView()를 통해 생성
• ID3D11DeviceContext::OMSetRenderTargets()으로 OM 단계 설정
  • OM(Output merger)는 최종 픽셀 색을 결정하는 그래픽 파이프라인 중 마지막 단계

Resource

• D3D 파이프라인이 접근할 수 있는 메모리 영역
• 파이프라인에 대한 데이터를 제공하고 장면(Scene)에서 무엇이 렌더링 될지 정의하는 빌딩 블록 역할
• 텍스쳐(Texture), 정점 데이터(Vertex data), 쉐이더 데이터(Shader data) 등이 있음
• 강타입(Strong Type)과 약타입(Weak Type)이 있음
  • 리소스가 만들어질 때 형이 정해지면 강타입
  • 파이프라인에 바인딩될 때 정해지면 약타입

ResourceViews

• 타입이 없는(Typeless) 약 타입 리소스에 사용 가능
  • 메모리 덩어리를 형변환해서 사용하는 느낌
  • 단, 요소당 비트의 수가 같아야 됨
• 데이터를 해석하는 방식은 만들 때 설정한 형식(format)에 의존함
  • R8G8B8A8_TYPELESS으로 설정했다면 타입이 없어도 R32_FLOAT으로는 사용 불허

Subresources

• 리소스의 부분 집합
• 리소스는 하나 이상의 서브 리소스로 구성
  • 버퍼도 단일 서브 리소스 중 하나

Viewport

• 클립 공간 속 정점(Vertex)의 위치를 렌더링 대상(Render Target) 위치에 매핑할 때 사용할 정보를 줌
  • 3차원 물체를 스크린 2차원 좌표계에 매핑하는 그런 일들을 RS(Rasterizer Stage) 단계에서 수행
• 한 번에 하나씩만 활성화 설정 가능
• 렌더링 대상과 다른 크기로 설정 가능

위키피디아에서는 그래픽스에서 영역을 보여주는 폴리곤 정도로 설명하네요. 웹쪽 관점에서 쓴 글을 보니 윈도우 프로그래밍 관점으로 설명하면 작업영역 느낌인 것 같기도 하고요.

소스코드 깃 주소

ClearScreen

참고자료 및 출처

• DirectX-SDK-Samples
• Table of Color
• MSDN - Introduction to a Device in Direct3D 11
• MSDN - What Is a Swap Chain? (Direct3D 9)
• MSDN - How To: Create a Swap Chain
• MSDN - ID3D11RenderTargetView interface (d3d11.h)
• MSDN - Resources
• MSDN - Graphics pipeline
• MSDN - Getting Started with the Rasterizer Stage
• Wikipedia - Viewport
• Neul_bo.log - viewport란?
• Beantin - What is my viewport size and pixel density?
• MSDN - D3D11CreateDeviceAndSwapChain function (d3d11.h)
• MSDN - Quickstart: set up DirectX resources and display an image
• MSDN - DXGI_SWAP_CHAIN_DESC structure (dxgi.h)
• 자기계발을 멈추면 죽는다 - 윈도우 응용프로그램에서 콘솔창 띄우기