在 Direct3D 11 中处理设备删除方案

项目
07/13/2023

本主题介绍了图形适配器被删除或重新初始化时，如何重新创建 Direct3D 和 DXGI 的设备界面链。

在 DirectX 9 中，应用程序可能会遇到“设备丢失”状况，在该情况下，D3D 设备会进入非可操作状态。例如，当全屏 Direct3D 9 应用程序失去焦点且 Direct3D 设备变为“已丢失”时，使用丢失设备进行绘制的任何尝试都将静默失败。 Direct3D 11 使用虚拟图形设备界面，这使多个程序可以共享相同的物理图形设备，并可以解除应用无法控制 Direct3D 设备的情况。但是，图形适配器可用性仍可能发生更改。例如：

图形驱动程序已升级。
系统从节能图形适配器更改为性能图形适配器。
图形设备停止响应并进行重置。
已采用物理方式附加或删除图形适配器。

出现此情况时，DXGI 将返回一个错误代码，该代码指示必须重新初始化 Direct3D 设备且必须重新创建设备资源。此操作实例演示了 Direct3D 11 应用和游戏如何检测和响应以下情况：重置、删除或更改图形适配器。随 Microsoft Visual Studio 2015 一起提供的 DirectX 11 应用（通用 Windows）模板提供了代码示例。

Instructions

步骤 1：

包含用于呈现循环中设备删除错误的检查。通过调用 IDXGISwapChain::Present（或 Present1 等）呈现帧。然后，检查它是返回 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED 还是 DXGI_ERROR_DEVICE_RESET。

首先，模板存储由 DXGI 交换链返回的 HRESULT：

HRESULT hr = m_swapChain->Present(1, 0);

完成呈现帧的所有其他工作后，模板将检查设备删除错误。如果需要，它将调用某个方法来处理设备删除状况：

// If the device was removed either by a disconnection or a driver upgrade, we
// must recreate all device resources.
if (hr == DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED || hr == DXGI_ERROR_DEVICE_RESET)
{
    HandleDeviceLost();
}
else
{
    DX::ThrowIfFailed(hr);
}

步骤 2：

还包含用于在响应窗口大小更改时出现的设备删除错误的检查。这是检查 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED 或 DXGI_ERROR_DEVICE_RESET 的好时机，原因如下：

调整交换链大小需要调用基础 DXGI 适配器，该适配器可以返回设备删除错误。
该应用可能已移动到附加到不同图形设备的监视器中。
删除或重置图形设备后，桌面分辨率通常发生更改，从而导致窗口大小更改。

模板将检查由 ResizeBuffers 返回的 HRESULT：

// If the swap chain already exists, resize it.
HRESULT hr = m_swapChain->ResizeBuffers(
    2, // Double-buffered swap chain.
    static_cast<UINT>(m_d3dRenderTargetSize.Width),
    static_cast<UINT>(m_d3dRenderTargetSize.Height),
    DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM,
    0
    );

if (hr == DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED || hr == DXGI_ERROR_DEVICE_RESET)
{
    // If the device was removed for any reason, a new device and swap chain will need to be created.
    HandleDeviceLost();

    // Everything is set up now. Do not continue execution of this method. HandleDeviceLost will reenter this method 
    // and correctly set up the new device.
    return;
}
else
{
    DX::ThrowIfFailed(hr);
}

步骤 3：

当你的设备收到 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED 错误时，它必须重新初始化 Direct3D 设备，并重新创建任何依赖设备的资源。释放对使用早期 Direct3D 设备创建的图形设备资源的任何引用；这些资源现在无效，在创建新交换链之前，必须释放对交换链的所有引用。

HandleDeviceLost 方法释放交换链并通知应用组件释放设备资源：

m_swapChain = nullptr;

if (m_deviceNotify != nullptr)
{
    // Notify the renderers that device resources need to be released.
    // This ensures all references to the existing swap chain are released so that a new one can be created.
    m_deviceNotify->OnDeviceLost();
}

然后，它将创建一个新交换链，并重新初始化由设备管理类控制的依赖设备的资源：

// Create the new device and swap chain.
CreateDeviceResources();
m_d2dContext->SetDpi(m_dpi, m_dpi);
CreateWindowSizeDependentResources();

重新建立设备和交换链后，它将通知应用组件重新初始化依赖设备的资源：

// Create the new device and swap chain.
CreateDeviceResources();
m_d2dContext->SetDpi(m_dpi, m_dpi);
CreateWindowSizeDependentResources();

if (m_deviceNotify != nullptr)
{
    // Notify the renderers that resources can now be created again.
    m_deviceNotify->OnDeviceRestored();
}

当 HandleDeviceLost 方法退出时，控制将返回到呈现循环，该循环将继续绘制下一个帧。

注解

调查设备删除错误的原因

如果重复出现带有 DXGI 设备删除错误的问题，这可能指示你的图像代码在绘制例程期间创建的条件无效。它还可能指示硬件失败或图形驱动程序中的错误。若要调查设备删除错误的原因，请调用 ID3D11Device::GetDeviceRemovedReason，然后再释放 Direct3D 设备。此方法返回六个可能的 DXGI 错误代码之一，指示设备删除错误的原因：

DXGI_ERROR_DEVICE_HUNG：图形驱动程序已停止响应，因为应用发送的图形命令组合无效。如果你反复收到此错误，这可能指示你的应用导致设备挂起，并且需要进行调试。
DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED：已采用物理方式删除、关闭图形设备，或者驱动程序已升级。这种情况偶尔发生，实属正常情况；你的应用和游戏应重新创建设备资源，如本主题中所述。
DXGI_ERROR_DEVICE_RESET：图形设备失败，因为命令格式不正确。如果你反复收到此错误，这可能意味着你的代码发送的绘制命令无效。
DXGI_ERROR_DRIVER_INTERNAL_ERROR：图形驱动程序出错，并已重置该设备。
DXGI_ERROR_INVALID_CALL：应用程序提供的参数数据无效。如果你收到过一次此错误，这意味着你的代码导致了设备删除状况，必须进行调试。
S_OK：如果已启用、禁用或重置图形设备，而没有使当前图形设备失效，将返回此代码。例如，如果应用使用的是 Windows 高级光栅化平台 (WARP) 且硬件适配器变为可用，则可能返回此错误代码。

以下代码将检索 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED 错误代码并将其打印到调试控制台。将此代码插入 HandleDeviceLost 方法的开头：

    HRESULT reason = m_d3dDevice->GetDeviceRemovedReason();

#if defined(_DEBUG)
    wchar_t outString[100];
    size_t size = 100;
    swprintf_s(outString, size, L"Device removed! DXGI_ERROR code: 0x%X\n", reason);
    OutputDebugStringW(outString);
#endif

有关更多详细信息，请参阅 GetDeviceRemovedReason 和 DXGI\_ERROR。

测试设备删除处理

对于与 Visual Studio 图形诊断相关的 Direct3D 事件捕获和播放，Visual Studio 开发人员命令提示符支持命令行工具“dxcap”。当你的应用正在运行时，你可以使用命令行选项“-forcetdr”，以便强制执行 GPU 超时检测和恢复事件，进而触发 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED 并允许你测试错误处理代码。

注意 DXCap 及其支持 DLL 将安装到 system32/syswow64 中作为适用于 Windows 10 的图形工具的一部分，从而将不会再通过 Windows SDK 进行分配。不过，它们将通过图形工具按需功能（它是可选的操作系统组件）进行提供，并且必须先进行安装，然后才能启用并使用 Windows 10 上的图形工具。有关如何安装适用于 Windows 10 的图形工具的详细信息可在此处找到：https://msdn.microsoft.com/library/mt125501.aspx#InstallGraphicsTools

通过