Les principaux objets utilisés pour initialiser DirectX 11 | Blog de développement de jeux vidéo

Intro :

Il est nécessaire de manipuler une bonne dizaine d’objets ou d’interfaces pour initialiser DirectX 11 avant de commencer tout affichage 3D.

Prérequis :

– Avoir déjà lu le code pour initialiser DirectX 10 ou 11

Explications :

Les-voici énumérés ci-dessous.

/* Objets nécessaires pour afficher du rendu 3D à l'écran */
IDXGISwapChain* m_pSwapChain = nullptr;
ID3D11Device* m_pDevice = nullptr;
ID3D11DeviceContext* m_pDeviceContext = nullptr;
ID3D11RenderTargetView* m_pRenderTargetView = nullptr;
ID3D11Texture2D* m_pDepthStencilBuffer = nullptr;
ID3D11DepthStencilState* m_pDepthStencilState = nullptr;
ID3D11DepthStencilView* m_pDepthStencilView = nullptr;
ID3D11RasterizerState* m_pRasterState = nullptr;

/* Objets pour effectuer des requêtes à la carte graphique */
IDXGIFactory* pDXGIFactory = nullptr;
IDXGIAdapter* pDXGIAdapter = nullptr;
IDXGIOutput* pDXGIAdapterOutput = nullptr;

ID3D11Texture2D* pBackBuffer = nullptr;

/* Objets de description de données pour les objets nécessaires au rendu */
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC swapChainDesc;
D3D11_TEXTURE2D_DESC depthBufferDesc;
D3D11_DEPTH_STENCIL_DESC depthStencilDesc;
D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC depthStencilViewDesc;
D3D11_RASTERIZER_DESC rasterDesc;
DXGI_ADAPTER_DESC adapterDesc;
DXGI_MODE_DESC DisplayModeList;
D3D11_VIEWPORT viewport;

/* Objets nécessaires pour afficher du rendu 3D à l'écran */

IDXGISwapChain* m_pSwapChain = nullptr;

ID3D11Device* m_pDevice = nullptr;

ID3D11DeviceContext* m_pDeviceContext = nullptr;

ID3D11RenderTargetView* m_pRenderTargetView = nullptr;

ID3D11Texture2D* m_pDepthStencilBuffer = nullptr;

ID3D11DepthStencilState* m_pDepthStencilState = nullptr;

ID3D11DepthStencilView* m_pDepthStencilView = nullptr;

ID3D11RasterizerState* m_pRasterState = nullptr;

/* Objets pour effectuer des requêtes à la carte graphique */

IDXGIFactory* pDXGIFactory = nullptr;

IDXGIAdapter* pDXGIAdapter = nullptr;

IDXGIOutput* pDXGIAdapterOutput = nullptr;

ID3D11Texture2D* pBackBuffer = nullptr;

/* Objets de description de données pour les objets nécessaires au rendu */

DXGI_SWAP_CHAIN_DESC swapChainDesc;

D3D11_TEXTURE2D_DESC depthBufferDesc;

D3D11_DEPTH_STENCIL_DESC depthStencilDesc;

D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC depthStencilViewDesc;

D3D11_RASTERIZER_DESC rasterDesc;

DXGI_ADAPTER_DESC adapterDesc;

DXGI_MODE_DESC DisplayModeList;

D3D11_VIEWPORT viewport;

Afficher du rendu 3D :

IDXGISwapChain : interface qui stocke une ou plusieurs surfaces antérieures de rendu avant d’effectuer l’affichage à l’écran.

Voici ses méthodes principales :

/* Accède à une surface de back buffer */
HRESULT GetBuffer(
  [in]       UINT Buffer,
  [in]       REFIID riid,
  [in, out]  void **ppSurface
);

/* Obtient les données descriptives de la swap chain */
HRESULT GetDesc(
  [out]  DXGI_SWAP_CHAIN_DESC *pDesc
);

/* Affiche une image à l'écran de l'utilisateur */
HRESULT Present(
  [in]  UINT SyncInterval,
  [in]  UINT Flags
);

/* Accède à une surface de back buffer */

HRESULT GetBuffer(

[in] UINT Buffer,

[in] REFIID riid,

[in, out] void **ppSurface

);

/* Obtient les données descriptives de la swap chain */

HRESULT GetDesc(

[out] DXGI_SWAP_CHAIN_DESC *pDesc

);

/* Affiche une image à l'écran de l'utilisateur */

HRESULT Present(

[in] UINT SyncInterval,

[in] UINT Flags

);

ID3D11Device : interface qui représente un afficheur vidéo. Elle est utilisée soit pour afficher du rendu 3D soit pour créer des ressources.

Voici ses méthodes principales :

/* Créé un buffer quelconque qui peut être un vertex buffer,
   un index buffer ou un shader-constant buffer */
HRESULT CreateBuffer(
  [in]   const D3D11_BUFFER_DESC *pDesc,
  [in]   const D3D11_SUBRESOURCE_DATA *pInitialData,
  [out]  ID3D11Buffer **ppBuffer
);

/* Créé une "depth stencil view" pour accéder aux
   données des ressources */
HRESULT CreateDepthStencilView(
  [in]   ID3D11Resource *pResource,
  [in]   const D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC *pDesc,
  [out]  ID3D11DepthStencilView **ppDepthStencilView
);

/* Créé un objet "input-layout" qui servira à l'étape de rendu Input Assembler */
HRESULT CreateInputLayout(
  [in]   const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC *pInputElementDescs,
  [in]   UINT NumElements,
  [in]   const void *pShaderBytecodeWithInputSignature,
  [in]   SIZE_T BytecodeLength,
  [out]  ID3D11InputLayout **ppInputLayout
);

/* Créé un pixel shader */
HRESULT CreatePixelShader(
  [in]   const void *pShaderBytecode,
  [in]   SIZE_T BytecodeLength,
  [in]   ID3D11ClassLinkage *pClassLinkage,
  [out]  ID3D11PixelShader **ppPixelShader
);

/* Créé un vertex shader */
HRESULT CreateVertexShader(
  [in]   const void *pShaderBytecode,
  [in]   SIZE_T BytecodeLength,
  [in]   ID3D11ClassLinkage *pClassLinkage,
  [out]  ID3D11VertexShader **ppVertexShader
);

/* Créé les données descriptives sur comment doit réagir l'étape
   de rendu Razterizer */
HRESULT CreateRasterizerState(
  [in]   const D3D11_RASTERIZER_DESC *pRasterizerDesc,
  [out]  ID3D11RasterizerState **ppRasterizerState
);

/* Créé une render-target */
HRESULT CreateRenderTargetView(
  [in]   ID3D11Resource *pResource,
  [in]   const D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC *pDesc,
  [out]  ID3D11RenderTargetView **ppRTView
);

/* Créé un état depth-stencil  */
HRESULT CreateDepthStencilState(
  [in]   const D3D11_DEPTH_STENCIL_DESC *pDepthStencilDesc,
  [out]  ID3D11DepthStencilState **ppDepthStencilState
);

/* Créé une ressource shader */
HRESULT CreateShaderResourceView(
  [in]   ID3D11Resource *pResource,
  [in]   const D3D11_SHADER_RESOURCE_VIEW_DESC *pDesc,
  [out]  ID3D11ShaderResourceView **ppSRView
);

/* Créé une texture 2D */
HRESULT CreateTexture2D(
  [in]   const D3D11_TEXTURE2D_DESC *pDesc,
  [in]   const D3D11_SUBRESOURCE_DATA *pInitialData,
  [out]  ID3D11Texture2D **ppTexture2D
);

/* Créé un buffer quelconque qui peut être un vertex buffer,

un index buffer ou un shader-constant buffer */

HRESULT CreateBuffer(

[in] const D3D11_BUFFER_DESC *pDesc,

[in] const D3D11_SUBRESOURCE_DATA *pInitialData,

[out] ID3D11Buffer **ppBuffer

);

/* Créé une "depth stencil view" pour accéder aux

données des ressources */

HRESULT CreateDepthStencilView(

[in] ID3D11Resource *pResource,

[in] const D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC *pDesc,

[out] ID3D11DepthStencilView **ppDepthStencilView

);

/* Créé un objet "input-layout" qui servira à l'étape de rendu Input Assembler */

HRESULT CreateInputLayout(

[in] const D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC *pInputElementDescs,

[in] UINT NumElements,

[in] const void *pShaderBytecodeWithInputSignature,

[in] SIZE_T BytecodeLength,

[out] ID3D11InputLayout **ppInputLayout

);

/* Créé un pixel shader */

HRESULT CreatePixelShader(

[in] const void *pShaderBytecode,

[in] SIZE_T BytecodeLength,

[in] ID3D11ClassLinkage *pClassLinkage,

[out] ID3D11PixelShader **ppPixelShader

);

/* Créé un vertex shader */

HRESULT CreateVertexShader(

[in] const void *pShaderBytecode,

[in] SIZE_T BytecodeLength,

[in] ID3D11ClassLinkage *pClassLinkage,

[out] ID3D11VertexShader **ppVertexShader

);

/* Créé les données descriptives sur comment doit réagir l'étape

de rendu Razterizer */

HRESULT CreateRasterizerState(

[in] const D3D11_RASTERIZER_DESC *pRasterizerDesc,

[out] ID3D11RasterizerState **ppRasterizerState

);

/* Créé une render-target */

HRESULT CreateRenderTargetView(

[in] ID3D11Resource *pResource,

[in] const D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC *pDesc,

[out] ID3D11RenderTargetView **ppRTView

);

/* Créé un état depth-stencil */

HRESULT CreateDepthStencilState(

[in] const D3D11_DEPTH_STENCIL_DESC *pDepthStencilDesc,

[out] ID3D11DepthStencilState **ppDepthStencilState

);

/* Créé une ressource shader */

HRESULT CreateShaderResourceView(

[in] ID3D11Resource *pResource,

[in] const D3D11_SHADER_RESOURCE_VIEW_DESC *pDesc,

[out] ID3D11ShaderResourceView **ppSRView

);

/* Créé une texture 2D */

HRESULT CreateTexture2D(

[in] const D3D11_TEXTURE2D_DESC *pDesc,

[in] const D3D11_SUBRESOURCE_DATA *pInitialData,

[out] ID3D11Texture2D **ppTexture2D

);

ID3D11DeviceContext : une interface qui représente un contexte d’affichage (device context) générant des commandes de rendu.

Voici ses méthodes principales :

/* Marque le début d'une série de commandes graphiques */
void Begin(
    ID3D11Asynchronous *pAsync
);

/* Efface le depth stencil */
void ClearDepthStencilView(
  [in]  ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView,
  [in]  UINT ClearFlags,
  [in]  FLOAT Depth,
  [in]  UINT8 Stencil
);

/* Reinitialise tous les élements de la render target à 1 */
void ClearRenderTargetView(
  [in]  ID3D11RenderTargetView *pRenderTargetView,
  [in]  const FLOAT ColorRGBA
);

/* Affiche des primitives non indexées */
void Draw(
  [in]  UINT VertexCount,
  [in]  UINT StartVertexLocation
);

/* Affiche des primitives indexées */
void DrawIndexed(
  [in]  UINT IndexCount,
  [in]  UINT StartIndexLocation,
  [in]  INT BaseVertexLocation
);

/* Relie un index buffer à l'étape de rendu Input Assembler */
void IASetIndexBuffer(
  [in]  ID3D11Buffer *pIndexBuffer,
  [in]  DXGI_FORMAT Format,
  [in]  UINT Offset
);

/* Relie un Vertex Input Layout à l'étape de rendu Input Assembler */
void IASetInputLayout(
  [in]  ID3D11InputLayout *pInputLayout
);

/* Relie le type de primitive à l'étape de rendu Input Assembler */
void IASetPrimitiveTopology(
  [in]  D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY Topology
);

/* Obtient un pointeur sur la ressource dans la mémoire du GPU,
   ceci empeche la CG d'accéder à la ressource */
HRESULT Map(
    ID3D11Resource *pResource,
    UINT Subresource,
    D3D11_MAP MapType,
    UINT MapFlags,
    D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE *pMappedResource
);

/* Invalide le pointeur de la ressource dans la mémoire du GPU,
   redonne l'accès à la ressource par la CG */
void Unmap(
    ID3D11Resource *pResource,
    UINT Subresource
);

/* Configure l'état du depth-stencil à l'étape de rendu Output Merger*/
void OMSetDepthStencilState(
  [in]  ID3D11DepthStencilState *pDepthStencilState,
  [in]  UINT StencilRef
);

/* Relie une ou plusieurs render target automatiquement et
   en même temps le buffer depth-stencil à l'étape de rendu Output Merger */
void OMSetRenderTargets(
  [in]  UINT NumViews,
  [in]  ID3D11RenderTargetView *const **ppRenderTargetViews,
  [in]  ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView
);

/* Configure l'étape de rendu Rasterizer */
void RSSetState(
  [in]  ID3D11RasterizerState *pRasterizerState
);

/* Relie un tablea de viewport à l'étape de rendu Rasterizer */
void RSSetViewports(
  [in]  UINT NumViewports,
  [in]  const D3D11_VIEWPORT *pViewports
);

/* Marque le début d'une série de commandes graphiques */

void Begin(

ID3D11Asynchronous *pAsync

);

/* Efface le depth stencil */

void ClearDepthStencilView(

[in] ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView,

[in] UINT ClearFlags,

[in] FLOAT Depth,

[in] UINT8 Stencil

);

/* Reinitialise tous les élements de la render target à 1 */

void ClearRenderTargetView(

[in] ID3D11RenderTargetView *pRenderTargetView,

[in] const FLOAT ColorRGBA

);

/* Affiche des primitives non indexées */

void Draw(

[in] UINT VertexCount,

[in] UINT StartVertexLocation

);

/* Affiche des primitives indexées */

void DrawIndexed(

[in] UINT IndexCount,

[in] UINT StartIndexLocation,

[in] INT BaseVertexLocation

);

/* Relie un index buffer à l'étape de rendu Input Assembler */

void IASetIndexBuffer(

[in] ID3D11Buffer *pIndexBuffer,

[in] DXGI_FORMAT Format,

[in] UINT Offset

);

/* Relie un Vertex Input Layout à l'étape de rendu Input Assembler */

void IASetInputLayout(

[in] ID3D11InputLayout *pInputLayout

);

/* Relie le type de primitive à l'étape de rendu Input Assembler */

void IASetPrimitiveTopology(

[in] D3D11_PRIMITIVE_TOPOLOGY Topology

);

/* Obtient un pointeur sur la ressource dans la mémoire du GPU,

ceci empeche la CG d'accéder à la ressource */

HRESULT Map(

ID3D11Resource *pResource,

UINT Subresource,

D3D11_MAP MapType,

UINT MapFlags,

D3D11_MAPPED_SUBRESOURCE *pMappedResource

);

/* Invalide le pointeur de la ressource dans la mémoire du GPU,

redonne l'accès à la ressource par la CG */

void Unmap(

ID3D11Resource *pResource,

UINT Subresource

);

/* Configure l'état du depth-stencil à l'étape de rendu Output Merger*/

void OMSetDepthStencilState(

[in] ID3D11DepthStencilState *pDepthStencilState,

[in] UINT StencilRef

);

/* Relie une ou plusieurs render target automatiquement et

en même temps le buffer depth-stencil à l'étape de rendu Output Merger */

void OMSetRenderTargets(

[in] UINT NumViews,

[in] ID3D11RenderTargetView *const **ppRenderTargetViews,

[in] ID3D11DepthStencilView *pDepthStencilView

);

/* Configure l'étape de rendu Rasterizer */

void RSSetState(

[in] ID3D11RasterizerState *pRasterizerState

);

/* Relie un tablea de viewport à l'étape de rendu Rasterizer */

void RSSetViewports(

[in] UINT NumViewports,

[in] const D3D11_VIEWPORT *pViewports

);

ID3D11RenderTargetView : une interface qui représente une render-target (voir lexique) qui peut être accédée lors du rendu.

Elle possède la méthode principale :

GetDesc(D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC *pDesc)

1	GetDesc(D3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC *pDesc)

ID3D11Texture2D : une interface qui représente une texture constituée de données texel qui
sont stockées dans la mémoire.

Elle possède la méthode principale :

GetDesc(D3D11_TEXTURE2D_DESC *pDesc)

1	GetDesc(D3D11_TEXTURE2D_DESC *pDesc)

ID3D11DepthStencilState : une interface qui représente l’état du depth-stencil pour que celui-ci
opère des tests à l’étape output-merger.

Elle possède la méthode principale :

GetDesc(D3D11_DEPTH_STENCIL_DESC *pDesc)

1	GetDesc(D3D11_DEPTH_STENCIL_DESC *pDesc)

ID3D11DepthStencilView : une interface qui peut accéder à une texture paramétrée durant le test du depth-stencil.

Elle possède la méthode principale :

GetDesc(D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC *pDesc)

1	GetDesc(D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC *pDesc)

Cette structure nommée D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC est décrite ci-dessous :

struct D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC {
  DXGI_FORMAT         Format;
  D3D11_DSV_DIMENSION ViewDimension;
  UINT                Flags;
  union {
    D3D11_TEX1D_DSV         Texture1D;
    D3D11_TEX1D_ARRAY_DSV   Texture1DArray;
    D3D11_TEX2D_DSV         Texture2D;
    D3D11_TEX2D_ARRAY_DSV   Texture2DArray;
    D3D11_TEX2DMS_DSV       Texture2DMS;
    D3D11_TEX2DMS_ARRAY_DSV Texture2DMSArray;
  } ;
}

struct D3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC {

DXGI_FORMAT Format;

D3D11_DSV_DIMENSION ViewDimension;

UINT Flags;

union {

D3D11_TEX1D_DSV Texture1D;

D3D11_TEX1D_ARRAY_DSV Texture1DArray;

D3D11_TEX2D_DSV Texture2D;

D3D11_TEX2D_ARRAY_DSV Texture2DArray;

D3D11_TEX2DMS_DSV Texture2DMS;

D3D11_TEX2DMS_ARRAY_DSV Texture2DMSArray;

} ;

}

ID3D11RasterizerState : une interface qui permet de configurer l’état du Rasterzizer pour l’étape de rendu Rasterzizer.

Elle possède la méthode principale GetDesc(D3D11_RASTERIZER_DESC *pDesc).
Cette structure nommée D3D11_RASTERIZER_DESC est décrite ci-dessous :

struct D3D11_RASTERIZER_DESC {
  D3D11_FILL_MODE FillMode;
  D3D11_CULL_MODE CullMode;
  BOOL            FrontCounterClockwise;
  INT             DepthBias;
  FLOAT           DepthBiasClamp;
  FLOAT           SlopeScaledDepthBias;
  BOOL            DepthClipEnable;
  BOOL            ScissorEnable;
  BOOL            MultisampleEnable;
  BOOL            AntialiasedLineEnable;
}

struct D3D11_RASTERIZER_DESC {

D3D11_FILL_MODE FillMode;

D3D11_CULL_MODE CullMode;

BOOL FrontCounterClockwise;

INT DepthBias;

FLOAT DepthBiasClamp;

FLOAT SlopeScaledDepthBias;

BOOL DepthClipEnable;

BOOL ScissorEnable;

BOOL MultisampleEnable;

BOOL AntialiasedLineEnable;

}

Objets de description de données :

Une structure nommée DXGI_SWAP_CHAIN_DESC est décrite ci-dessous :

typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC {
  DXGI_MODE_DESC   BufferDesc; // Décrit le mode d'affiche du backbuffer
  DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; // Spécifie le super-échantillonnage
  DXGI_USAGE       BufferUsage; // Décrit le mode d'utilisation du backbuffer
                                // par le CPU
  UINT             BufferCount; // Spécifie le nombre de surface de tampon
  HWND             OutputWindow; // Spécifie l'handle de la fenêtre
                                 // Windows à utiliser
  BOOL             Windowed;     // Mode fenêtré ou non
  DXGI_SWAP_EFFECT SwapEffect;   // Spécifie la façon dont le contenu est affiché
  UINT             Flags;      
} DXGI_SWAP_CHAIN_DESC;

typedef struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC {

DXGI_MODE_DESC BufferDesc; // Décrit le mode d'affiche du backbuffer

DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc; // Spécifie le super-échantillonnage

DXGI_USAGE BufferUsage; // Décrit le mode d'utilisation du backbuffer

// par le CPU

UINT BufferCount; // Spécifie le nombre de surface de tampon

HWND OutputWindow; // Spécifie l'handle de la fenêtre

// Windows à utiliser

BOOL Windowed; // Mode fenêtré ou non

DXGI_SWAP_EFFECT SwapEffect; // Spécifie la façon dont le contenu est affiché

UINT Flags;

} DXGI_SWAP_CHAIN_DESC;

Une structure nommée D3D11_TEXTURE2D_DESC est décrite ci-dessous :

typedef struct D3D11_TEXTURE2D_DESC {
  UINT             Width;
  UINT             Height;
  UINT             MipLevels;
  UINT             ArraySize;
  DXGI_FORMAT      Format;
  DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc;
  D3D11_USAGE      Usage;
  UINT             BindFlags;
  UINT             CPUAccessFlags;
  UINT             MiscFlags;
} D3D11_TEXTURE2D_DESC

typedef struct D3D11_TEXTURE2D_DESC {

UINT Width;

UINT Height;

UINT MipLevels;

UINT ArraySize;

DXGI_FORMAT Format;

DXGI_SAMPLE_DESC SampleDesc;

D3D11_USAGE Usage;

UINT BindFlags;

UINT CPUAccessFlags;

UINT MiscFlags;

} D3D11_TEXTURE2D_DESC

Une structure nommée D3D11_VIEWPORT est décrite ci-dessous :

typedef struct D3D11_VIEWPORT {
  FLOAT TopLeftX;
  FLOAT TopLeftY;
  FLOAT Width;
  FLOAT Height;
  FLOAT MinDepth;
  FLOAT MaxDepth;
} D3D11_VIEWPORT;

typedef struct D3D11_VIEWPORT {

FLOAT TopLeftX;

FLOAT TopLeftY;

FLOAT Width;

FLOAT Height;

FLOAT MinDepth;

FLOAT MaxDepth;

} D3D11_VIEWPORT;

Résumé :

L’initialisation de DirectX 11 est assez délicate à mettre en œuvre car elle nécessite la manipulation de nombreux d’objets et interfaces associés.

Références :

– Documentation – DirectX SDK – June 2010