DirectX11一覧

DirectX11 でマルチフルスクリーン その3

DirectX11 でマルチディスプレイ環境で全てのディスプレイでフルスクリーンモードとしたいのに SetFullscreenState が失敗してしまう件の続報です。
この症状は、 Windows10 Creators Update 適用環境でも発生します。おそらく RTM 版から挙動は変わっていないのでは、と思います。詳しくは、前回までの記事を参照してもらうとして、今回は「どうしてもフルスクリーンモードを使いたいんだ」ということで、1つの提案を出してみたいと思います。

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DirectX11 でマルチフルスクリーン

Windwos 10 になってから、 DirectX11 の挙動で妙な点を発見しました。
以前 Windows 8.0 で OpenGL をマルチディスプレイで使った際にも変な動きがありました。それについての詳細情報は以前の日記を参照してください。OpenGL での問題の動きは Windows10 1703 でも発生していないようです。
今回の問題は、 SetFullscreenState が失敗して、各ディスプレイでフルスクリーンに遷移できないというものです。

現挙動の確認

昔ながらのコードが悪いのかと思い、 IDXGIFactory2 を使用して、 CreateSwapChainForHwnd でスワップチェインを作成するようにしてみました。
また、 DXGI_SWAP_CHAIN_FULLSCREEN_DESC にも各ディスプレイから取得した情報で値をセットするようにし、 Windowed メンバを TRUE にした状態で、フルスクリーンのスワップチェインを作成するようにしました。もちろん、各画面に応じて別のウィンドウとなるため、ウィンドウ (HWND) は2つ作成しています。

これでアプリケーションを実行すると、一瞬フルスクリーンモードになるのですが、すぐに解除されてしまいウィンドウモードでの実行となってしまいました。 NVIDIA, Intel ともに同じ動きをしているので、 Microsoft Windows 側の仕様変更が疑われます。

GetFullscreenState で状態を確認して、フルスクリーンモードに再度遷移する、と実装を修正して実行を試みました。結果はある程度はフルスクリーンモード状態になって、その後解除され、再びフルスクリーンモードに遷移して・・・と繰り返す動きでした。

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HLSL pow 関数の怪

pow 関数の挙動が昔と今で変わった!という話を聞いたので調査することにしました。

今回はスペキュラーの計算で使用している pow 関数の計算が妙なことになっているとのことだったので同じようにスペキュラの計算を行ってみることにします。なおインターネットで調べてみると、同じような症状に出遭っているような文面を見かけることができました。

傾き指向プログラミング / Direct3D 11のカリング設定
こちらの方では、「Specularの計算中powを使うのですが、これの結果がやたらとマイナスの値になるため、最終的に合算した色が真っ黒になるようです。」 と記述しています。
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ソフトパーティクルの実装方法

テクスチャとして読み込むデプスバッファと、アウトプットマージャーにセットしたデプスバッファでデプステストを使っての事例として、ソフトパーティクルがお題に合致している感じだったので試してみました。
ようやく読み込み専用 DepthStencilView を意味あるものとして使えたかなと思います。

ソフトパーティクル

ソフトパーティクルとは、パーティクルに使用するビルボードとモデルや背景の境界部分をぼかすことによって、ハードなエッジを見せないようにするための技法です。
ハードなエッジとは以下のようなものです。ソフトパーティクルを無効化して描画したものになります。

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読み取り専用 DepthStencilView

今更ですがディファードレンダリングのコードを書いていました。ポイントライトをたくさんおける仕組みなのがいいですね。
古いタイプのレンダリングコードとはまた違った感じで、入力は既に描画したテクスチャを参照してデータが入ってくるのは新鮮でした。

そのときに、既に描画済みのデプスバッファを参照しつつも、デプステストは有効にしたいというようなケースでワーニングに出遭ってしまいました。

リソースハザードの発生

今回の場合では、デプスバッファがシェーダーへの入力と、パイプラインの出力(出力マージャー)に設定されているために、リソースハザードの警告が発生しました。
デプスステンシルステートで、 D3D11_DEPTH_WRITE_MASK_ZERO を設定して、書き込まれないようにしていてもこの警告は発生します。

ピクセルシェーダーで ShaderResource として読み込む設定だったため、以下の警告が VisualStudio で表示されました。

この警告への対応を考えます。

対応策

今回の例では ID3D11DepthStencilView をもう1つ作成することになりました。
読み込み専用としての ID3D11DepthStencilView を作成します。これは以下のようにして作成します。
フラグに D3D11_DSV_READ_ONLY_DEPTH を設定するのがポイントです。難点はこのフラグの存在に気付きにくいことでしょうか。

今更ですが、デプスバッファをテクスチャとして読み込むためには、デプステクスチャ作成時に BindFlags を D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL | D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE で作成します。このとき、フォーマットは DXGI_FORMAT_D32_FLOAT ではなく、 DXGI_FORMAT_R32_TYPELESS を使って作成しておく必要がありました。
DXGI_FORMAT_R32_FLOAT, DXGI_FORMAT_D32_FLOAT のフォーマットを指定して、各ビューの作成を行います。

感想

現時点においては簡単なものしか入れていないため、まだデプスバッファをINにもOUTにも設定して有効活用するといったところまでは到達していません。やろうと思ったら今までに説明した内容に出遭ってしまったので記事にしてみました。

デプスバッファを出力マージャーに設定しておきたいのはデプステストや Depth Bounds Test とかを活用したいという狙いです。
あとは、デプスを入力として参照したかったのは SSAO や ワールド位置の復元をこのバッファから出来れば、G-buffer に出さなくていい(削減できる)と考えたからです。


EXT_external_objects の実験

OpenGL 4.6 の発表の中で、各Graphics API との Interop の話がありました。
ここで、EXT_external_objects 拡張 (スライドでは EXT_memory_object となっていましたが) が、面白そうだったので触ってみました。
ただしこの内容は OpenGL 4.6 に含まれるものではなく、追加という位置付けとなっているようです。

説明など

この EXT_external_objects 拡張は、 OpenGL に他の API で作成されたオブジェクトを利用するためのものとなっているようです。
提供される API 群は、こちらの仕様の方を確認してください。

OpenGL にとっての外部メモリを利用して、OpenGL のリソースを生成する(インポートする)といった感じで、機能が準備されています。

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Vulkan へ DirectX11 テクスチャをインポート

世の中の多くの Windows 環境で安定して使えるグラフィックス API は DirectX11 や OpenGL といったところだと思います。
Vulkan API は新しい API のため、既存のライブラリやフレームワークではまだサポートされていなかったりします。そのような状況のためか、 NIVIDA の Vulkan Extension では、 Vulkan とその他 API でやりとりするための機能が用意されました。

また現時点においては、 Khronos の KHX 拡張としても整備が進みそうな気配です。NVIDIA だけでなくサポート範囲が広がってくれることに期待です。

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