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lililllilillll·2025년 6월 26일

개발 일지

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✅ What I did today

LeetCode
DirectX 12를 이용한 3D 게임 프로그래밍 입문

⚔️ LeetCode

20. Valid Parentheses

bool Twenty::isValid(std::string s)
{
	std::stack<char> cs;
	for (char c : s)
	{
		if (cs.empty())
		{
			cs.push(c);
		}
		// 아래 3개 묶었으면 좋았을듯
		else if (c == ')')
		{
			if (cs.top() == '(') cs.pop();
			else return false;
		}
		else if (c == '}')
		{
			if (cs.top() == '{') cs.pop();
			else return false;
		}
		else if (c == ']')
		{
			if (cs.top() == '[') cs.pop();
			else return false;
		}
		else
		{
			cs.push(c);
		}
	}
	if (!cs.empty()) return false;
	else return true;
}

stack

#include <stack>

std::stack<int> s;

함수	설명
`s.push(x)`	원소 삽입 (맨 위에 추가)
`s.pop()`	맨 위 원소 제거
`s.top()`	맨 위 원소 접근
`s.empty()`	비었는지 여부 확인
`s.size()`	현재 원소 수 반환

변수 초기화

저장 영역	예시	초기화 여부	비고
로컬 변수 (자동 저장소)	함수 내부 `int x;`	❌ 안 됨 (쓰레기 값)	반드시 수동 초기화 필요
글로벌 변수	파일 최상단 `int x;`	✅ 자동 0 초기화	명시 안 해도 안전
정적 변수	`static int x;`	✅ 자동 0 초기화	함수 안에 있어도 정적으로 취급
클래스 멤버 변수	`class A { int x; };`	❌ 기본적으로 안 됨	생성자에서 직접 초기화해야 함

std::stack 같은 건 객체라서 생성자에 의해 자동으로 초기화된다. 그래서 로컬 변수여도 초기화됨. 기본 타입은 생성자 없으므로 로컬 변수일 때 수동 초기화해야됨.

📖 DirectX 12를 이용한 3D 게임 프로그래밍 입문

Part 2 Direct3D의 기초

Chapter 4 Direct3D의 초기화

4.1 기본 지식

Direct3D 12 특징

CPU 부담을 크게 줄이고 다중 스레드 지원 개선
이전보다 추상화 줄음
현세대 GPU 좀 더 밀접하게 반영

COM(Component Object Model)

프로그래밍 언어 독립성과 하위 호환성 가능하게 하는 기술
COM 인터페이스를 가리키는 포인터를 함수 또는 COM 인터페이스 메서드로 얻는다. (new는 안 씀)
COM 인터페이스를 다 사용한 후에는 delete로 삭제하지 않고 Release 메서드를 호출한다
COM 인터페이스는 참조 횟수가 0이 되면 메모리에서 해제된다.
Microsoft::WRL::ComPtr은 COM 객체를 위한 스마트 포인터다.
Get : root COM 인터페이스를 가리키는 포인터 반환
GetAddressOf : root COM 인터페이스를 가리키는 포인터의 포인터 반환
Reset : ComPtr 인스턴스를 nullptr로 설정하고 root COM 인터페이스의 참조 횟수를 1 감소한다. (직접 nullptr 배정해도 참조 횟수 감소)

텍스처

텍스처에는 DXGI_FORMAT_으로 시작하는 자료형만 담을 수 있다.
무형식 텍스처 : 메모리만 확보해두고 해석 방식은 나중에 텍스처를 파이프라인에 묶을 때 지정

교환 사슬과 페이지 전환

애니메이션 blink 현상 피하기 위해 전면 버퍼에는 이전 프레임 놓아서 가려놓고 후면 버퍼에서 그림
제시(presenting) : 후면 버퍼와 전면 버퍼 교환
IDXGISwapChain::ResizeBuffers : 버퍼 크기 변경 메서드
IDXGISwapChain::Present : 버퍼 제시 메서드

깊이 버퍼

각 픽셀의 깊이 정보를 담는다. 0.0은 시야 절두체 안에서 관찰자에 최대한 가까운 물체, 1.0은 최대한 먼 물체
어떤 픽셀이 앞에 있는지 확인 위해 깊이 버퍼링 또는 z-버퍼링 기법 사용
깊이 버퍼는 하나의 텍스처이므로 역시 DXGI_FORMAT_으로 시작하는 자료 형식 사용
스텐실 버퍼를 반드시 쓰는 건 아니지만, 사용한다면 항상 깊이 버퍼와 같은 텍스처에 포함됨.

자원과 서술자

렌더링 과정에서 GPU는 자원들(후면 버퍼, 깊이,스텐실 버퍼)에 자료 기록하거나 자원(표면 서술 텍스처나 씬 내 기하구조의 3차원 위치 담은 버퍼)들에서 자료 읽는다. 그러기 전에 자원을 렌더링 파이프라인에 bind해야 함.
GPU 자원들이 파이프라인에 직접 bind되는 건 아니고 해당 자원을 참조하는 서술자 객체가 bind된다.
서술자라는 추가 간접 레이어를 두는 이유 : GPU 자원이 범용적 메모리 조각이기 때문. 예를 들어 텍스처를 랜더 대상으로도 사용한 후 셰이더 자원으로도 사용할 수 있음. 자원 자체에는 어떻게 쓰여야할지 정보가 없음.
서술자는 자원 자료를 지정하는 수단이자, 자원을 GPU에 서술하는 수단이다.
뷰는 서술자와 동의어. 뷰는 이전 버전에서 쓰였던 용어.

서술자

CBV/SRV/UAV 서술자 : 각각 상수 버퍼, 셰이더 자원, 순서 없는 접근(unordered access view)를 서술
샘플러 서술자 : 텍스처 적용에 쓰이는 샘플러 자원 서술
RTV 서술자 : 렌더 타겟 자원 서술
DSV 서술자 : 깊이·스텐실 자원 서술
서술자 힙 : 서술자들의 배열. 같은 종류 서술자는 같은 서술자 힙에 저장됨. 한 종류 서술자에 여러 개 힙 둘 수도 있다.
서술자들은 응용 프로그램의 초기화 시점에서 생성해야 함

안티앨리어싱

초과표본화(supersampling) : 후면 버퍼, 깊이 버퍼 크기 4배로 잡고 이미지를 제시할 때 원래 크기 버퍼로 환원(resolving, downsampling)한다. 4픽셀 블록의 네 색상의 평균 사용.
다중표본화(multisampling) : 버퍼 크기 4배는 맞지만 픽셀당 한 번만 계산. 서브픽셀들의 가시성(깊이,스텐실 버퍼 이용)과 포괄도(부분픽셀을 다각형이 얼마나 덮은지)를 이용해서 최종 색상 결정.

멀티샘플링

멀티샘플링을 위해선 DXGI_SAMPLE_DESC라는 구조체를 채워야 한다.
DXGI_SAMPLE_DESC는 COUNT, Quality라는 두 개의 멤버로 이루어져 있다.
Count는 픽셀당 추출할 표본의 개수를 지정, Quality는 원하는 품질 수준을 지정.
ID3D12Device::CheckFeatureSupport : 주어진 텍스처 형식과 표본 개수 조합에 대한 품질 수준들의 개수 알 수 있다. (이거 말고도 여러 정보 알아낼 수 있음)

기능 수준 : GPU가 지원하는 기능들의 집합을 정의함. 다렉 버전마다 대응됨.

DXGI(DirectX Graphics Infrastructure)

Direct3D와 함께 쓰이는 API. 2D같은 다른 그래픽 API에도 필요한 작업들 포함.
전체 화면 모드 전환, 디스플렝 어댑터나 모니터, 지원되는 디스플레이 모드 등 제공
IDXGIFactory : IDXGISwapChain 인터페이스 생성과 디스플레이 어댑터 열거에 사용됨.
IDXGIAdapter : 디스플레이 어댑터 관련 인터페이스

상주성 (residency)

자원이 GPU 메모리에 들어 있는지의 여부
응용 프로그램이 사용하는 GPU 메모리의 양을 최소화하면 좋다
같은 자원을 짧은 시간에 GPU에 넣었다 뺐다 하는 상황은 피하면 좋다
ID3D12Device::MakeResident(), ID3D12Device::Evict()를 이용해서 상주성을 직접 제어할 수도 있다.