[DirectX] ComputeShader & Texture 클래스 재구성
in Study on WinAPI&DirectX
GPGPU를 사용하기 위한 컴퓨트쉐이더(ComputeShader)에 대해서 알아보자.
General Purpose GPU와 ComputeShader
작업량 자체가 많은 데이터를 병렬처리를 통해서 처리하는 것에 최적화 된 것이 GPU이다.
대표적인 작업이 바로 렌더링!
그런데 비단 렌더링말고 다른 작업에도 GPU를 사용할 수 있을 것이다.
그동안에는 DirectX를 통해 GPU에게 렌더링 작업을 시켰지만 렌더링만 아니라 다른 작업을 시킬 수 있도록 다른 명령어나 라이브러리를 사용할 것이다.
DirectX에서 그 기능을 제공한다!
이때, 일반적인 목적(General Purpose)을 GPU를 통해 달성하고자 할 때에는 컴퓨트쉐이더(ComputeShader)를 사용한다!
- Nvidia(엔비디아) 측에서는 CUDA라는 그래픽카드 제어 언어를 제공한다.
- Window는 알다시피 DirectX를 통해서 그래픽카드를 제어할 수 있다. (ComputeShader)
Nvidia 그래픽카드를 사용하면 보통 속도를 생각하면 당연히 CUDA가 더 빠르지만,
우리는 Nvidia뿐만 아니라 다른 그래픽 카드까지 사용하는 MS의 범용성을 생각해서 ComputeShader를 사용할 것 이다.
CTexture의 재구성
그리고 앞으로는 Render Target Texture와 Depth Stencil Texture을 이제는 자체 텍스쳐 클래스로 전환을 할 것이다.
// CDevice.h 중에서
Ptr<CTexture> m_RTTex;
Ptr<CTexture> m_DSTex;
그리고 Texture 클래스 안에 RT뷰와 DS뷰가 들어와야 할 것이다.
// CTexture.h 중에서
private:
ComPtr<ID3D11Texture2D> m_Tex2D;
ComPtr<ID3D11ShaderResourceView> m_SRV;
ComPtr<ID3D11RenderTargetView> m_RTV;
ComPtr<ID3D11DepthStencilView> m_DSV;
ComPtr<ID3D11UnorderedAccessView> m_UAV;
CreateTexture 함수의 구현
이제는 텍스쳐를 자체적으로 제작을 해야하므로 Texture을 로딩하는 것 뿐만 아니라
자체적으로 생성하는 기능(Create 함수)도 만들어줘야 한다.
// CTexture.h 중에서
public:
int Create(UINT _Width, UINT _Height, DXGI_FORMAT _pixelformat
, UINT _BindFlag, D3D11_USAGE _Usage);
int Create(ComPtr<ID3D11Texture2D> _tex2D);
- 가로, 세로 해상도 정보를 알려준다.
- 포맷을 알려준다.(pixel format)
- 만들어지는 텍스쳐의 BindFlag를 알려준다. (이 때, 조합을 위해 uint로 받는다.)
- 사용 용도를 알려준다.
// CTexture.cpp 중에서 Create 함수 구현
// DepthStencil 뷰 등 새로운 텍스쳐를 만드는 함수
int CTexture::Create(UINT _Width, UINT _Height, DXGI_FORMAT _pixelformat
, UINT _BindFlag, D3D11_USAGE _Usage)
{
// ID3D11Texture2D 생성
m_Desc.Format = _pixelformat;
// 반드시 렌더타겟과 같은 해상도로 설정해야 함
m_Desc.Width = _Width;
m_Desc.Height = _Height;
m_Desc.ArraySize = 1;
m_Desc.BindFlags = _BindFlag;
m_Desc.Usage = _Usage;
if (D3D11_USAGE::D3D11_USAGE_DYNAMIC == _Usage)
m_Desc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_WRITE;
else if(D3D11_USAGE::D3D11_USAGE_STAGING == _Usage)
m_Desc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_READ;
m_Desc.MipLevels = 1; // 원본만 생성
m_Desc.SampleDesc.Count = 1;
m_Desc.SampleDesc.Quality = 0;
if (FAILED(DEVICE->CreateTexture2D(&m_Desc, nullptr, m_Tex2D.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
// 바인드 플래그에 맞는 View 를 생성해준다.
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateDepthStencilView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_DSV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
else
{
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_RENDER_TARGET)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateRenderTargetView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_RTV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateShaderResourceView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_SRV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateUnorderedAccessView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_UAV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
}
return S_OK;
}
- 사용 용도가 Dynamic일 경우, CPUAccessFlag : WRITE
- 사용 용도가 Staging일 경우, CPUAccessFlag : READ
- 둘 다 아닐 경우는 Default
// CTexture.cpp 중에서 Create 함수 구현
// 이미 만들어져있는 texture 2D가 통으로 들어오는 경우
int CTexture::Create(ComPtr<ID3D11Texture2D> _tex2D)
{
m_Tex2D = _tex2D;
m_Tex2D->GetDesc(&m_Desc);
// 바인드 플래그에 맞는 View 를 생성해준다.
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateDepthStencilView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_DSV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
else
{
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_RENDER_TARGET)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateRenderTargetView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_RTV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateShaderResourceView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_SRV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
if (m_Desc.BindFlags & D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS)
{
if (FAILED(DEVICE->CreateUnorderedAccessView(m_Tex2D.Get(), nullptr, m_UAV.GetAddressOf())))
{
return E_FAIL;
}
}
}
return S_OK;
}
위 코드와 같이 상황에 맞게 바인딩을 걸어준다.
주의사항
Shader Resource 용도, Render Target 용도는 조합을 이룰 수 있으나
Depth Stencil Flag는 다른 Flag랑 조합이 될 수 없음.
적용해보기
// CDevice.cpp 중에서 CreateView 함수
int CDevice::CreateView()
{
ComPtr<ID3D11Texture2D> tex2D;
m_SwapChain->GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), (void**)tex2D.GetAddressOf());
// RenderTarget 용 텍스쳐 등록
m_RTTex = CResMgr::GetInst()->CreateTexture(L"RenderTargetTex", tex2D);
// DepthStencil 용도 텍스쳐 생성
m_DSTex = CResMgr::GetInst()->CreateTexture(L"DepthStencilTex"
, (UINT)m_vRenderResolution.x, (UINT)m_vRenderResolution.y
, DXGI_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT, D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL, D3D11_USAGE_DEFAULT);
return S_OK;
}
본격적으로 색칠해보기
Monster 객체를 전부 파란색이 나오도록 덮어보자.
// test.fx 파일 중에서
// ===============
// SetColor Shader
// mesh : RectMesh
// ===============
VS_OUT VS_SetColor(VS_IN _in)
{
VS_OUT output = (VS_OUT) 0.f;
output.vPosition = float4(_in.vPos.xy * 2.f, 0.5f, 1.f);
output.vOutUV = _in.vUV;
return output;
}
float4 PS_SetColor(VS_OUT _in) : SV_Target
{
float4 vColor = (float4) 0.f;
float fDist = abs(distance(_in.vOutUV, float2(0.5f, 0.5f)));
if (0.5f < fDist)
discard;
vColor = float4(0.f, 1.f, 0.f, 1.f);
return vColor;
}
// CLevelMgr.cpp 중에서
// Monster
CGameObject* pMonster = new CGameObject;
pMonster->SetName(L"Monster");
pMonster->AddComponent(new CTransform);
pMonster->AddComponent(new CMeshRender);
pMonster->AddComponent(new CCollider2D);
pMonster->AddComponent(new CMonsterScript);
pMonster->Transform()->SetRelativePos(Vec3(0.f, 250.f, 100.f));
pMonster->Transform()->SetRelativeScale(Vec3(200.f, 200.f, 1.f));
pMonster->MeshRender()->SetMesh(CResMgr::GetInst()->FindRes<CMesh>(L"RectMesh"));
pMonster->MeshRender()->SetMaterial(CResMgr::GetInst()->FindRes<CMaterial>(L"Std2DMtrl"));
pMonster->MeshRender()->GetMaterial()->SetTexParam(TEX_0, pCreateTex);
pMonster->Collider2D()->SetAbsolute(true);
pMonster->Collider2D()->SetOffsetScale(Vec2(100.f, 100.f));
m_pCurLevel->AddGameObject(pMonster, L"Monster", false);
