スワップチェーン

[アーティクル]
06/13/2023

スワップチェーンは、バックバッファーのローテーションを制御し、グラフィックスアニメーションの基礎となります。

概要

Direct3D 12のスワップチェーンのプログラミングモデルは、以前のバージョンの D3D と同じではありません。たとえば、D3D10 および D3D11 に存在していたリソースの自動ローテーションをサポートするプログラミングの利便性は、サポートされなくなりました。レンダリングされる実際のサーフェスによって各フレームが変更される一方で、自動リソースローテーションにより、アプリで同じ API オブジェクトをレンダリングできました。スワップチェーンの動作は、Direct3D 12で変更され、Direct3D 12の他の機能で CPU オーバーヘッドが少なくなります。自動カラーキーとマルチサンプリングはサポートされていませんが、特にストレッチと回転は引き続きサポートされています。

バッファーの有効期間

アプリで、バックバッファーを参照する事前作成の記述子を保存できます。スワップチェーンが所有する一連のバッファーが、スワップチェーンの有効期間中に変更されないようにすることで、これを行うことができます。 IDXGISwapChain::GetBuffer によって返されるバッファーのセットは、特定の API が呼び出されるまで変更されません。

GetBuffer で返されるバッファーの順序は変更されません。

IDXGISwapChain3::GetCurrentBackBufferIndex によって、現在のバックバッファーのインデックスがアプリに返されます。

スワップ効果

サポートされているスワップ効果は 、DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_SEQUENTIAL と DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_DISCARDのみです。バッファー数が 1 より大きい必要があります。

ウィンドウモードと全画面表示モード間の切り替え

Direct3D 12では、全画面表示排他モード (FSE) はサポートされていません。代わりに、ゲームが画面上で表示される唯一のアプリケーションである場合、OS は全画面表示最適化 (FSO) と呼ばれる戦略を使用して、パフォーマンスの欠点なしに FSE と同様の効果を実現します。 FSO の詳細については、「全画面表示最適化の解明」を参照してください。

Direct3D 12は、ウィンドウモードと全画面表示モードの間を切り替えた後にアプリケーションが ResizeBuffers を呼び出す必要がある制限を維持します (D3D11 フリップモデルスワップチェーンには同じ制限があります)。

IDXGISwapChain::SetFullscreenState の切り替えでは、スワップチェーンの一連のアプリ認識バッファーは変更されません。 ResizeBuffers および ResizeTarget 呼び出しでのみ、アプリ認識バッファーが作成または破棄されます。ただし、Direct3D 12 IDXGISwapChain::SetFullscreenState では、全画面表示の排他モードは開始せず、解像度と更新レートを変更するだけで全画面表示の最適化が可能になります。これらの変更は、このメソッドを使用せずにアプリによって行うことができます

または IDXGISwapChain::P resent または IDXGISwapChain1::P resent が呼び出されると、表示されるバックバッファーは D3D12_RESOURCE_STATE_PRESENT 状態である必要があります。これが該当しない場合、 present はDXGI_ERROR_INVALID_CALL で失敗します。

全画面表示のスワップチェーンには、スワップチェーンの最終リリース前に SetFullscreenState(FALSE, NULL) を呼び出さなければならないという制限が引き続きあります。 setFullscreenState(FALSE) は、Direct3D 12 デバイスで実行されているスワップチェーンで成功します。

現在の操作は、スワップチェーンの作成時に提供される 3D キューで実行され、アプリは複数のスワップチェーンを同時に表示したり、コマンドリストを記録および実行したりできます。

グラフィックスの最後の部分 (フレーム後処理など) がコンピューティングキューで行われた場合、またはデバイスのグラフィックスキューが含まれていない場合は、表示する 2 番目の 3D キューを作成すると、有益であり、プレゼンテーションの待機時間が次のフレームの開始を遅らせるのを防ぐことができます。

例

メインのレンダリングループに存在するコードの例を次に示します。

void Present()
{
    m_swapChain->Present(0, m_presentFlags);
    m_backBufferIndex = (m_backBufferIndex + 1) % m_backBufferCount;
}