D3D11笔记——Resource基本概念

Posted 2020-08-29

D3D11中的Resource主要可以分为Buffers和Textures两类。Resource可以被绑定到渲染管线的特定阶段，有些绑定是直接的（比如ID3D11DeviceContext::IASetVertexBuffers就直接把一定数量的Vertex Buffers绑定到管线的Input Assembler阶段），也有的绑定（比如想让Pixel Shader读一个Texture中的内容）必须是间接的，即以Resource View为中间层进行绑定。

D3D11中对Resource View的使用只有四种情况，其他的Resource都可以直接绑定。四种使用Resource View的情况如下：

1.      Render Target，即把内容渲染到的地方。在初始化D3D11的时候一般都会由DXGISwapChain准备Backbuffers，为其创建一个（或多个）Render Target View，再用ID3D11DeviceContext::OMSetRenderTargets把这些Buffers绑定到管线的末端。此外，在渲染到纹理的时候往往会设置别的Render Target。对应的资源视图是RenderTargetView（RTV）。

2.      Depth Stencil，也就是深度/模板缓存。同样是在初始化D3D11的时候会用到。对应的资源视图是DepthStencilView（DSV）。

3.      Shader Resource，指会被着色器访问的一些外部资源，比如纹理（Textures）。对应的资源视图是ShaderResourceView（SRV）。

4.      Unordered Access，和Shader Resource相似，但是它不光能被着色器读，还能被着色器写入，所以更加灵活一些。不过它只能绑定于Pixel Shader或Compute Shader。对应的资源视图是UnorderedAccessView（UAV）。

不管是在创建什么类型的Resource前，都要填充一个DESC结构体（比如要创建Buffer时要填充一个D3D11_BUFFER_DESC），它是用来描述要创建的Resource的性质的。不同类型的Resource用到的DESC可能不同，但其中会有一些共有的成员：

1.      Usage，它用来描述Resource将会被如何使用。可选的值包括：

a.      D3D11_USAGE_DEFAULT：GPU对这个Resource能读能写，但CPU就和它绝缘了。

b.      D3D11_USAGE_DYNAMIC：顾名思义，dynamic指这个Resource是能够动态更新的（by CPU）。它表示只允许CPU写入它、GPU读取它。

c.      D3D11_USAGE_IMMUTABLE：表示这个Resource创建过后就不再发生变化，并且只允许GPU读取它。

d.      D3D11_USAGE_STAGING：CPU、GPU都拥有对它的读/写权，从这个角度上说是四种usage中最强的一种。

然而，并不是说Usage越“强”就越好。比如用了Immutable，那么D3D就知道只有GPU会读这个Resource的内容，于是可以放心地做一些相关的优化（比方说，把Resource的内容放在显存中），访问起来也就可能比Dynamic等更快。

2.      CPUAccessFlags，用来描述CPU会如何访问这个Resource。严格地说，通过这个字段向D3D提供的信息和Usage提供的信息并不是正交的，但我们还是应该保持它和Usage字段的一致性。显然，它至多有四种取值：不读不写/只读不写/只写不读/读写，其中读对应D3D11_CPU_ACCESS_READ，写对应D3D11_CPU_ACCESS_WRITE，可以用位运算“|”同时选择这两个，0则表示不读不写。

3.      BindFlags，表示这个Resource以后会被如何绑定到渲染管线。比如想创建一个Vertex Buffer，那么BindFlags就应该是D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER。值得注意的是BindFlags的取值同样是可以按位或起来的，比如我想先把这块Buffer作为管线的Stream Output阶段的输出，再在下一次渲染中作为Input Assembler阶段的输入，那么就应该用D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER | D3D11_BIND_STREAM_OUTPUT。

4.      Misc，意为Miscellaneous Flags，即一些杂项。先不管，要用到的时候再分别介绍。

此外，创建Resource的时候还会要求一个D3D11_SUBRESOURCE_DATA类型的pInitData字段，表示的是用来初始化该Resource的数据。这个参数可以传入一个空指针，表示不进行初始化（有时初始化是必须的，比如Usage用的是Immutable，那么Resource一旦创建完毕就没有修改的机会了）。D3D11_SUBRESOURCE_DATA中的pSysMem是数据指针，另外两个字段分别指行宽和层宽，只在创建2D和3D纹理的时候有用。