📘 Direct3D Tutorial1

https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions//ff729718(v=vs.85)?redirectedfrom=MSDN

위 내용을 참고하여 정리한 내용입니다.

📌 Setting Up The Direct3D 11 Device (Direct3D 11 장치 설정)

3D 장면을 렌더링할 때 가장 먼저 해야 할 일은 device, immediate context, swap chain 세 가지 객체를 만드는 것이다.

(immediate context는 direct3d 11에 새로 등장한 객체임)

1) 디바이스(device) 는 리소스를 만든다.

2) immediate context는 버퍼에 렌더링을 수행한다.

3) 스왑 체인(swap chain) 은 장치가 렌더링되는 버퍼를 가져와서 실제 모니터 화면에 콘텐츠를 표시하는 역할을 한다.
스왑 체인에는 두 개 이상의 버퍼가 있는데, 보통 백 버퍼와 프론트 버퍼가 있다. 프론트 버퍼가 현재 사용자에게 제공되고 있는 버퍼이고, 백 버퍼는 앞으로 그려질 타겟이다. 따라서 다 그려지고 나면 백 버퍼가 프런트 버퍼가 된다.

스왑 체인을 만들기 위해 생성하려는 스왑 체인을 설명하는 DXGI_SWAPCHAIN_DESC 구조체를 체워야 한다.

🔎 DXGI_SWAPCHAIN_DESC

BackBufferUsage : 백 버퍼가 어떻게 쓸건지.

백 버퍼로 렌더링을 해주고자 하므로 BackBufferUsage로 DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT 으로 설정해주었다.

OutputWindow : 어떤 창에 이미지를 표시할 건지

이렇게 설정이 다 채워지고 나면 아래 함수를 호출할 수 있다.

D3D11CreateDeviceAndSwapChain : 장치와 스왑 체인을 생성하는 함수

🔎 디바이스와 스왑 체인을 만드는 코드

DXGI_SWAP_CHAIN_DESC sd;
ZeroMemory(&sd, sizeof(sd));
sd.BufferCount = 1; 
sd.BufferDesc.Width = 640;
sd.BufferDesc.Height = 480;
sd.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM;
sd.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60; // 60프레임
sd.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1;
sd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT; // swap chain 백 버퍼 용도 - 렌더링
sd.OutputWindow = g_hWnd;
sd.SampleDesc.Count = 1; // 
sd.SampleDesc.Quality = 0; // 다중 샘플링을 이용하지 않으므로
sd.Windowed = TRUE;

if (FAILED(D3D11CreateDeviceAndSwapChain(NULL, D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, NULL, 0, featureLevels, numFeatureLevels,
    D3D11_SDK_VERSION, &sd, &g_pSwapChain, &g_pd3dDevice, NULL, &g_pImmediateContext))) 
{
    return FALSE;
}

다음으로 할 일은 스왑 체인의 백 버퍼를 render target으로 바인딩해야 하기위해 render target view를 작성하는 것이다.

render target view는
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=agebreak&logNo=60114584311
에 쉽게 설명이 되어있다.

먼저 백 버퍼의 객체를 얻기 위해 GetBuffer()을 호출한다.
이번에는 기본 render target view만 있으면 되므로 CreateRenderTargetView의 두번째 매개변수는 NULL에 해당한다.

render target view를 만들었으면 immediate context에서 OMSetRenderTargets()를 호출하여 파이프라인에 바인딩할 수 있다.
최종적으로 파이프라인 렌더링의 결과물이 백 버퍼에 기록된다.

🔎 render target view를 만들고 설정

// Create a render target view
ID3D11Texture2D* pBackBuffer;
if (FAILED(g_pSwapChain->GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), (LPVOID*)&pBackBuffer)))
	return FALSE;
hr = g_pd3dDevice->CreateRenderTargetView(pBackBuffer, NULL, &g_pRenderTargetView);
pBackBuffer->Release();
if (FAILED(hr))
	return FALSE;
g_pImmediateContext->OMSetRenderTargets(1, &g_pRenderTargetView, NULL);

마지막으로 해야하는 것은 뷰포트를 초기화하는 것이다.
뷰포트는 clip space coordinate이다. (X와 Y는 -1~1, Z는 0~1)
왼쪽 상단 점을 (0, 0)이다. 너비 및 높이는 렌더 대상의 크기와 동일하게 설정한다.

🔎 viewport 초기화

  D3D11_VIEWPORT vp;
  vp.Width = (FLOAT)width;
  vp.Height = (FLOAT)height;
  vp.MinDepth = 0.0f;
  vp.MaxDepth = 1.0f;
  vp.TopLeftX = 0;
  vp.TopLeftY = 0;
  g_pImmediateContext->RSSetViewports( 1, &vp );

📌 Modifying the Message Loop (메세지 루프 수정하기)

GetMessage()는 대기열에 메세지가 없으면 GetMessage()가 차단되어 메세지를 사용할 수 있을 때까지 반환되지 않는다.
메세지가 안들어오더라도 그동안 다른 걸 수행해야 하므로GetMessage()대신 PeekMessage()를 사용한다. PeekMessage()는 대기열에 메세지가 없어도 PeekMessage()가 즉시 반환되어 렌더링을 할 수 있다.

🔎 GetMessage() 대신 PeekMessage() 사용하기

    MSG msg = {0};
    while( WM_QUIT != msg.message )
    {
        if( PeekMessage( &msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE ) )
        {
            TranslateMessage( &msg );
            DispatchMessage( &msg );
        }
        else
        {
            Render();  // Do some rendering
        }
    }

📌 The Rendering code (렌더링 코드)

렌더링은 Render() 함수에서 완료된다.
예시에서는 단일 색으로 화면을 칠했다.
이를 위해 ClearRanderTargetView() 함수를 이용한다. 화면을 채우고 싶은 색상을 설정한다음 ClearRenderTargetView()에 전달한다. 백 버퍼를 채우면 스왑 체인의 Present() 메소드를 호출하여 렌더링을 완료한다.

Present() : 스왑 체인의 백 버퍼를 사용자가 볼 수 있도록 화면에 표시하는 역할

🔎 렌더링

    void Render()
    {
        //
        // Clear the backbuffer
        //
        float ClearColor[4] = { 0.0f, 0.125f, 0.6f, 1.0f }; // RGBA
        g_pd3dDevice->ClearRenderTargetView( g_pRenderTargetView, ClearColor );
    
        g_pSwapChain->Present( 0, 0 );
    }