feat(d3d12): 实现交换链与渲染表面管理
- 新增 d3d12_surface 类，管理交换链和渲染目标 - 实现三重缓冲后台缓冲区管理 - 添加视口和裁剪矩形配置 - 修复 GraphicsPlatformInterface.h 循环包含问题 - 添加完整的中文 Doxygen 注释 - 更新 D3D12 学习 Wiki，添加交换链章节
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SpecialX
@@ -489,9 +489,124 @@ void allocate() {
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} // 自动解锁
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## 8. 渲染表面与窗口
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## 8. 交换链（Swap Chain）
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### 8.1 render_surface 结构
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### 8.1 什么是交换链？
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交换链是 DXGI 提供的机制，用于管理前后缓冲区的交换，实现流畅的画面显示。
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 交换链工作原理 │
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├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ │
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│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
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│ │ 后台缓冲 │ │ 后台缓冲 │ │ 后台缓冲 │ │
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│ │ 0 │ │ 1 │ │ 2 │ │
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│ └────┬─────┘ └────┬─────┘ └────┬─────┘ │
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│ │ │ │ │
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│ └─────────────┼─────────────┘ │
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│ │ │
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│ ▼ │
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│ ┌──────────────┐ │
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│ │ Present() │ │
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│ └──────┬───────┘ │
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│ │ │
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│ ▼ │
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│ ┌──────────────┐ │
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│ │ 前台缓冲 │ ───► 显示器 │
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│ └──────────────┘ │
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│ │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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### 8.2 三重缓冲
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项目使用三重缓冲（`frame_buffer_count = 3`）：
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| 特性 | 说明 |
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| **减少撕裂** | 前台缓冲独立于后台缓冲，避免部分更新 |
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| **提高并行性** | CPU 可提前录制多帧命令 |
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| **平滑帧率** | 缓冲区平滑帧时间波动 |
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### 8.3 d3d12_surface 类
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```cpp
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class d3d12_surface
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{
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public:
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// 创建交换链
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void create_swap_chain(IDXGIFactory7* factory,
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ID3D12CommandQueue* cmd_queue,
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DXGI_FORMAT format);
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// 呈现当前帧
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void present() const;
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// 调整大小
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void resize();
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// 获取当前后台缓冲区
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ID3D12Resource* back_buffer() const;
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descriptor_handle rtv() const;
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private:
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||||
IDXGISwapChain4* _swap_chain;
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render_target_data _render_target_data[frame_buffer_count];
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||||
D3D12_VIEWPORT _viewport;
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||||
D3D12_RECT _scissor_rect;
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};
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### 8.4 交换链创建流程
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```cpp
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void create_swap_chain(...)
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{
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// 1. 配置描述
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DXGI_SWAP_CHAIN_DESC1 desc{};
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desc.BufferCount = frame_buffer_count;
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desc.Format = DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM;
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||||
desc.Width = window.width();
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desc.Height = window.height();
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desc.SampleDesc.Count = 1; // 禁用 MSAA
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// 2. 创建交换链
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factory->CreateSwapChainForHwnd(cmd_queue, hwnd, &desc, ...);
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// 3. 禁用 Alt+Enter（由应用处理）
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factory->MakeWindowAssociation(hwnd, DXGI_MWA_NO_ALT_ENTER);
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// 4. 创建渲染目标视图
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for(u32 i = 0; i < frame_buffer_count; ++i)
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{
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_swap_chain->GetBuffer(i, &resource);
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||||
device->CreateRenderTargetView(resource, &desc, rtv.cpu);
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}
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}
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```
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### 8.5 视口与裁剪矩形
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```cpp
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// 视口：定义光栅化区域
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||||
D3D12_VIEWPORT viewport{
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||||
.TopLeftX = 0.0f,
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||||
.TopLeftY = 0.0f,
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||||
.Width = (float)width,
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||||
.Height = (float)height,
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||||
.MinDepth = 0.0f,
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||||
.MaxDepth = 1.0f
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||||
};
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||||
// 裁剪矩形：定义像素输出区域
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||||
D3D12_RECT scissor_rect{0, 0, width, height};
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```
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## 9. 渲染表面与窗口
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### 9.1 render_surface 结构
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```cpp
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struct render_surface {
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@@ -500,7 +615,7 @@ struct render_surface {
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||||
};
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```
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### 8.2 多窗口支持
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### 9.2 多窗口支持
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||||
TestRenderer 测试展示了多窗口渲染：
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@@ -513,7 +628,7 @@ for (u32 i{0}; i < _countof(_surfaces); ++i) {
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}
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```
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### 8.3 全屏切换
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### 9.3 全屏切换
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通过 `WM_SYSCHAR` 消息处理 Alt+Enter：
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@@ -523,42 +638,42 @@ if (wparam == VK_RETURN && (HIWORD(lparam) & KF_ALTDOWN)) {
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}
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## 9. 后续学习路径
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## 10. 后续学习路径
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### 9.1 基础阶段
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### 10.1 基础阶段
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- [x] 完成设备创建和适配器枚举
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- [x] 创建命令队列和命令列表
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- [x] 描述符堆管理
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- [ ] 实现交换链和后台缓冲区
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||||
- [x] 实现交换链和后台缓冲区
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- [ ] 渲染第一个三角形
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### 9.2 进阶阶段
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### 10.2 进阶阶段
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- [ ] 根签名和管线状态对象
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- [ ] 资源屏障和同步
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- [ ] 常量缓冲区和着色器资源
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### 9.3 高级阶段
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### 10.3 高级阶段
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- [ ] 多线程渲染
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- [ ] 资源绑定策略
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- [ ] 动态资源管理
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- [ ] 性能优化
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## 10. 参考资源
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## 11. 参考资源
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### 10.1 官方文档
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### 11.1 官方文档
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- [Microsoft D3D12 文档](https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/direct3d12/direct3d-12-graphics)
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- [DXGI 文档](https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/direct3ddxgi/dx-graphics-dxgi)
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### 10.2 推荐书籍
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### 11.2 推荐书籍
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- 《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 12》
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- 《Real-Time 3D Rendering with DirectX and HLSL》
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### 10.3 项目相关文档
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### 11.3 项目相关文档
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- [Graphics渲染架构分析](./Graphics渲染架构分析.md)
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- [项目约定规范](./项目约定规范.md)
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Reference in New Issue
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