Direct3D 12是微軟開(kāi)發(fā)的圖形API，提供高性能渲染和更細粒度的控制。它通過(guò)減少驅動(dòng)開(kāi)銷(xiāo)、提升多線(xiàn)程性能和允許開(kāi)發(fā)者更(′?｀*)直接地控制硬件資源，以實(shí)現更高效的圖形處理。

Dir(╯‵□′)╯ect3D 12

（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò )，侵刪??）

Direct3D 12是由微軟開(kāi)發(fā)的??圖形API，作為Direct3D系列的(de)最新??版本，它旨在為開(kāi)發(fā)者提供更底層的硬件控制能力以及更高的性能，Direct3D 12首次亮相于2014年，并隨著(zhù)Windows 10(//ω//)的發(fā)布而廣泛推廣，該??API專(zhuān)注于減少CPU開(kāi)銷(xiāo)、提高吞吐量，并通過(guò)創(chuàng )新的設計理念支持多核心處理器和GPU的并行計算能力。

底層硬件抽象層（Hardware Abstraction Layer, HAL）：Direct3D 12提供了一個(gè)更接近硬件的接口，允許開(kāi)發(fā)者編寫(xiě)更優(yōu)化的代碼以利用GPU資源。

命令列表（Command Lis??ts）：與傳統API的事件驅動(dòng)編程不同，Direct3D 12通過(guò)預編譯的命令列表來(lái)執行，這有助于減少運行時(shí)CP??U的負擔。

管線(xiàn)狀態(tài)對象（Pipeline State Objects, PSOs）：這些是預先配?置好的渲染狀態(tài)，可以在多個(gè)繪制調用中ヽ(′ー｀)ノ復用，從而提升效率。

：Direct3D 12使用描述符堆來(lái)管??理資源，包括貼圖、緩沖區和采樣器等。

異步計算（Asynchronous Compute）：支持在后臺(′；д；`)進(jìn)行計算任務(wù)，同時(shí)前臺繼續進(jìn)行??其他操作(╯°□°）╯︵ ┻━┻，提高ヾ(′▽?zhuān)??了GPU的使用效率(′?｀*)。

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保守光柵（Conservative Rasterization）：這個(gè)特性允許GPU只對??可能影響最終圖像的像素進(jìn)行著(zhù)色處理，節約了資源。

性能優(yōu)化

兼容(rong)性與支持

Direc(′_｀)t3D 12兼容各種類(lèi)型的GPU，包括集成顯卡和獨立顯卡，要充分利用其高級特性，需要較新的硬件和驅動(dòng)程序。

程序結構

初始化與設備創(chuàng )建

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在Direct3D 12中，首先需要創(chuàng )建一個(gè)ID3D12Device對象，它代表了應用程序與圖形硬件之(′▽?zhuān)?間的連接，創(chuàng )建設備???時(shí)，可以選擇特性級別（Feature Level），它決定了可以使用哪些ヽ(′ー｀)ノ功能和性能。

ID3D12Device *deviヽ(′ー｀)ノce;D3D12Crea(???)teDevice(nu??llptr, D3D_FEATURE_LEVEL_11_0, IID_PPV_ARGS(&device));

資源在Direct3D 12中是通過(guò)堆來(lái)管理的，包括常量緩沖區(′Д` )堆、貼圖堆和頂點(diǎn)緩沖區堆等，每種資源都需要綁定到相應的堆(╯°□°）╯上。

命令列表與執行

命令列(lie)表是Direct3D 12的核心概念之一，用于收集一系列渲染命令，然后由GPU執行，命令列表需要在錄制前創(chuàng )建，并在錄制后關(guān)閉。

ID3D12CommandList *cmdList;device>C(′?｀)reateCommandList(0, D3D12_COM(′Д` )MAND_LIST_TYPE_DIRECT, commandAllocator, NULL, IID_PPV_ARGS(&cmdList));

渲染管線(xiàn)狀態(tài)對象

PSO定義了如何將頂點(diǎn)數據轉換為像素，并包含一系列可配置的狀態(tài)，如混合模式、光柵化設置和深度??模板測試等。

D3D12_GRAPHICS_PIPELINE_STATE_DESC psoDesc = { };// 設置pso??Desc屬性...device>CreateGraphicsPipelineState(&psoD(′?_?`)esc, IID_PPV_ARGS((╯‵□′)╯&psos));

繪制調用(??ヮ?)?*:???是將頂點(diǎn)數據和索引數據發(fā)送到GPU的過(guò)程，在Dire??ct3D 12中，繪制調用通常涉及設置??視口和剪裁矩形，以及調用DrawIndexedInstanced函數。

cmdList>OMSetRenderTarge(/ω＼)ts(??1, &rtvHeap, FALSE, nullptr);cmdList>DrawIndexedInstanced(indexCount, 1, st??artInde( ???)xLocation, 0, 0);

資源屏障與同步

由于??Direct3D 12允許顯式地控制資源狀(???)態(tài)(/ω＼)和訪(fǎng)問(wèn)，因此必須使用資源屏障來(lái)確保資源在不同階段的正確狀態(tài)轉換。

CD3DX12_RESOURCE_BAR??(/ω＼)RIER barr(′ω｀*)ier = CD3DX12_RESOURCE_BARRIER::Transition(texture, D3D12_RESOURCE_STATE_COPY_DEST, D3D12_RESOURCE_STATE_PIXEL_SHADER_RESOURCE(╯°□°)╯);cmdList>ResourceBarrier(1, &barrier);

完成與提交

命令列表完成后，需(′▽?zhuān)?要將其關(guān)閉并提交給命令隊(′▽?zhuān)?)列執行，命令隊列負責將命令列表發(fā)送到GPU進(jìn)行渲染。

ID3D12CommandQueue *commandQueue;device>CreateCommandQueue(&cd( ?° ?? ?°)3dStdQueueParams, DXGI_QUEUE_FLAG_NONE, IID_PPV_ARGS(&commandQueue));commandQueue>ExecuteCommandLists(1, &??cm(◎_◎;)dList);

相關(guān)問(wèn)答FAQs

Q1: Direct3D 12是否支持Windows 7操作系統？

A1: 不支持，(╯°□°）╯︵ ┻━┻Direct3D 12是專(zhuān)為Windows 10設計的，并且需要最新的硬件┐(′?｀)┌和驅動(dòng)程序支持，因此不兼容Windows 7。

Q2: 如何檢查我的系統是否支持Dir??ect3D 12？

A2: 你可以通過(guò)以下步驟檢查系統是否支持Direct3D 12：

3、使用DirectX內置的D3D12CreateDevice函(′▽?zhuān)?數嘗試創(chuàng )建一個(gè)D3D12設備，如果創(chuàng )建成功則表示支持。

4、你還可以使用DirectX診斷工具或其他第三方軟件來(lái)檢查支持的Direc??t3D功能級別。