通用 Windows 平台 (UWP) 應用程式中的多重取樣

發行項
04/05/2024

瞭解如何在以 Direct3D 建置的通用 Windows 平台 (UWP) 應用程式中使用多重取樣。多重取樣，也稱為多重取樣反鋸齒，是一種用於減少鋸齒邊緣出現的圖形技術。它的工作原理是繪製比最終轉譯目標中實際數量更多的像素，然後對值進行平均以保持某些像素中「部分」邊緣的外觀。有關多重取樣在 Direct3D 中實際運作原理的詳細說明，請參閱多重取樣反鋸齒點陣化規則。

多重取樣和翻轉模型交換鏈結

使用 DirectX 的 UWP 應用程式必須使用翻轉模型交換鏈結。翻轉模型交換鏈結不直接支援多重取樣，但仍可以透過將場景轉譯到多重取樣轉譯目標檢視，然後在呈現之前將多重取樣轉譯目標解析到後端緩衝區，來以不同的方式套用多重取樣。本文說明將多重取樣新增至 UWP 應用程式所需的步驟。

如何使用多重取樣

Direct3D 功能層級保證支援特定、最小樣本計數功能，以及保證支援多重取樣的特定緩衝區格式。圖形裝置通常支援比所需的最小值更廣的格式和範例計數。可以在執行階段確定多重採樣支援，方法是檢查對特定 DXGI 格式的多重採樣的功能支援，然後檢查可用於每種支持格式的樣本計數。

呼叫 ID3D11Device::CheckFeatureSupport 以找出哪些 DXGI 格式可用於多重採樣。提供遊戲可以使用的轉譯目標格式。轉譯目標和解析目標必須使用相同的格式，因此請檢查 D3D11_FORMAT_SUPPORT_MULTISAMPLE_RENDERTARGET 和 D3D11_FORMAT_SUPPORT_MULTISAMPLE_RESOLVE。

**功能層級 9：** 儘管功能層級 9 裝置能保證支援多重取樣轉譯目標格式，但不保證支援多重取樣解析目標。因此，在嘗試使用本主題所述的多重取樣技術之前，必須先進行這項檢查。

下列程式碼會檢查所有 DXGI_FORMAT 值的多重取樣支援：
```
// Determine the format support for multisampling.
for (UINT i = 1; i < DXGI_FORMAT_MAX; i++)
{
    DXGI_FORMAT inFormat = safe_cast<DXGI_FORMAT>(i);
    UINT formatSupport = 0;
    HRESULT hr = m_d3dDevice->CheckFormatSupport(inFormat, &formatSupport);

    if ((formatSupport & D3D11_FORMAT_SUPPORT_MULTISAMPLE_RESOLVE) &&
        (formatSupport & D3D11_FORMAT_SUPPORT_MULTISAMPLE_RENDERTARGET)
        )
    {
        m_supportInfo->SetFormatSupport(i, true);
    }
    else
    {
        m_supportInfo->SetFormatSupport(i, false);
    }
}
```

對於每種支援的格式，透過呼叫 ID3D11Device::CheckMultisampleQualityLevels 來查詢樣本計數支援。

下列程式碼會檢查支援的 DXGI 格式範例大小支援：

// Find available sample sizes for each supported format.
for (unsigned int i = 0; i < DXGI_FORMAT_MAX; i++)
{
    for (unsigned int j = 1; j < MAX_SAMPLES_CHECK; j++)
    {
        UINT numQualityFlags;

        HRESULT test = m_d3dDevice->CheckMultisampleQualityLevels(
            (DXGI_FORMAT) i,
            j,
            &numQualityFlags
            );

        if (SUCCEEDED(test) && (numQualityFlags > 0))
        {
            m_supportInfo->SetSampleSize(i, j, 1);
            m_supportInfo->SetQualityFlagsAt(i, j, numQualityFlags);
        }
    }
}

注意：如果您需要檢查圖塊資源緩衝區的多重取樣支援，請改用 ID3D11Device2::CheckMultisampleQualityLevels1。

建立具有所需樣本計數的緩衝區和轉譯目標檢視。使用與交換鏈結相同的 DXGI_FORMAT、寬度和高度，但指定大於 1 的樣本計數並使用多重採樣紋理尺寸 (例如 D3D11_RTV_DIMENSION_TEXTURE2DMS)。如有必要，您可以使用最適合多重取樣的新設定，重新建立交換鏈結。

下列程式碼會建立多重取樣的轉譯目標：

float widthMulti = m_d3dRenderTargetSize.Width;
float heightMulti = m_d3dRenderTargetSize.Height;

D3D11_TEXTURE2D_DESC offScreenSurfaceDesc;
ZeroMemory(&offScreenSurfaceDesc, sizeof(D3D11_TEXTURE2D_DESC));

offScreenSurfaceDesc.Format = DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM;
offScreenSurfaceDesc.Width = static_cast<UINT>(widthMulti);
offScreenSurfaceDesc.Height = static_cast<UINT>(heightMulti);
offScreenSurfaceDesc.BindFlags = D3D11_BIND_RENDER_TARGET;
offScreenSurfaceDesc.MipLevels = 1;
offScreenSurfaceDesc.ArraySize = 1;
offScreenSurfaceDesc.SampleDesc.Count = m_sampleSize;
offScreenSurfaceDesc.SampleDesc.Quality = m_qualityFlags;

// Create a surface that's multisampled.
DX::ThrowIfFailed(
    m_d3dDevice->CreateTexture2D(
    &offScreenSurfaceDesc,
    nullptr,
    &m_offScreenSurface)
    );

// Create a render target view. 
CD3D11_RENDER_TARGET_VIEW_DESC renderTargetViewDesc(D3D11_RTV_DIMENSION_TEXTURE2DMS);
DX::ThrowIfFailed(
    m_d3dDevice->CreateRenderTargetView(
    m_offScreenSurface.Get(),
    &renderTargetViewDesc,
    &m_d3dRenderTargetView
    )
    );

深度緩衝區必須具有相同的寬度、高度、樣本計數和紋理維度，才能符合多重取樣的轉譯目標。

下列程式碼會建立多重取樣深度緩衝區：

// Create a depth stencil view for use with 3D rendering if needed.
CD3D11_TEXTURE2D_DESC depthStencilDesc(
    DXGI_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT,
    static_cast<UINT>(widthMulti),
    static_cast<UINT>(heightMulti),
    1, // This depth stencil view has only one texture.
    1, // Use a single mipmap level.
    D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL,
    D3D11_USAGE_DEFAULT,
    0,
    m_sampleSize,
    m_qualityFlags
    );

ComPtr<ID3D11Texture2D> depthStencil;
DX::ThrowIfFailed(
    m_d3dDevice->CreateTexture2D(
    &depthStencilDesc,
    nullptr,
    &depthStencil
    )
    );

CD3D11_DEPTH_STENCIL_VIEW_DESC depthStencilViewDesc(D3D11_DSV_DIMENSION_TEXTURE2DMS);
DX::ThrowIfFailed(
    m_d3dDevice->CreateDepthStencilView(
    depthStencil.Get(),
    &depthStencilViewDesc,
    &m_d3dDepthStencilView
    )
    );

現在是建立檢視區的好時機，因為檢視區的寬度和高度也必須與轉譯目標相符。

以下程式碼會建立檢視區：

// Set the 3D rendering viewport to target the entire window.
m_screenViewport = CD3D11_VIEWPORT(
    0.0f,
    0.0f,
    widthMulti / m_scalingFactor,
    heightMulti / m_scalingFactor
    );

m_d3dContext->RSSetViewports(1, &m_screenViewport);

將每個畫面轉譯為多重取樣的轉譯目標。轉譯完成後，在呈現畫面之前呼叫 ID3D11DeviceContext::ResolveSubresource。這會指示 Direct3D 執行多重取樣作業，計算要顯示的每個像素的值並將結果放入後端緩衝區。然後，後端緩衝區包含最終的反鋸齒影像並且可以顯示。

下列程式碼會先解析子資源，再呈現畫面：

if (m_sampleSize > 1)
{
    unsigned int sub = D3D11CalcSubresource(0, 0, 1);

    m_d3dContext->ResolveSubresource(
        m_backBuffer.Get(),
        sub,
        m_offScreenSurface.Get(),
        sub,
        DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM
        );
}

// The first argument instructs DXGI to block until VSync, putting the application
// to sleep until the next VSync. This ensures that we don't waste any cycles rendering
// frames that will never be displayed to the screen.
hr = m_swapChain->Present(1, 0);

共用方式為

通用 Windows 平台 (UWP) 應用程式中的多重取樣

多重取樣和翻轉模型交換鏈結

如何使用多重取樣

意見反應

其他資源