[DX12] 장치 초기화(2) (CommandQueue, CommandList 생성, Fence 생성, SwapChain 설정)

• Device 생성
• 4X MSAA 품질 수준 지원 점검 ( 생략 가능 )
• CommandQueue, CommandList 생성
• Fence 생성
• SwapChain 설정
• Descriptor 크기 얻기
• Descriptor Heap 생성, Render Target View 생성, Depth Stencil View 생성

이전 글에서는 Device를 생성하고 장치가 4X MSAA를 지원하는지에 대한 점검을 하였다. 이어서 CommandQueue와 CommandList를 생성하는 작업부터 장치 초기화를 진행해보자.

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CommandQueue, CommandList 생성

이전 글에서 말했듯이 DirectX는 CPU에서 명령들을 모아 제출하면 GPU가 순차적으로 명령을 처리하는 식으로 동작하게 된다.

명령들을 담고 있는 CPU의 CommandList와 리스트를 제출 할 GPU의 CommandQueue를 생성하는 작업을 해보자.

CommandQueue 선언

ComPtr<ID3D12CommandQueue> mCommandQueue;

CommandQueue 생성

// GPU에 명령을 보내기 위해 서술자를 만들어야 함
D3D12_COMMAND_QUEUE_DESC queueDesc = {};
queueDesc.Type = D3D12_COMMAND_LIST_TYPE_DIRECT;
queueDesc.Flags = D3D12_COMMAND_QUEUE_FLAG_NONE;

// 서술자를 바탕으로 CommandQueue 생성
ThrowIfFailed(md3dDevice->CreateCommandQueue(&queueDesc, IID_PPV_ARGS(&mCommandQueue)));

CommandAllocator, CommandList 선언

CommandQueue에 명령들을 보내기 위한 할당자와 리스트를 선언하여 준다.

ComPtr<ID3D12CommandAllocator> mDirectCmdListAlloc;
ComPtr<ID3D12GraphicsCommandList> mCommandList;

CommnadAllocator, CommandList 생성

한개의 할당자는 한개의 리스트와 매칭되야 하므로, 둘의 타입을 일치해야한다는 것을 유의하며 생성하여주면 된다.

// Allocator 생성
ThrowIfFailed(md3dDevice->CreateCommandAllocator(
	D3D2_COMMAND_LIST_TYPE_DIRECT,
    IID_PPV_ARGS(&mDirectCmdListAlloc)
));

// List 생성
ThrowIfFailed(md3dDevice->CreateCommandList(
	0,
   	D3D12_COMMAND_LIST_TYPE_DIRECT,
    mDirectCmdListAlloc.Get(), 			// CommandAllocator 매칭
    nullptr,							// Initial PipelineStateObject
    IID_PPV_ARGS(&mCommandList)
));

// 렌더링 시점에서 Open상태로 만들어 줄 것이기에 Close 시켜주기
mCommandList->Close();

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Fence 생성

CPU와 GPU의 동기화를 위해 Fence 객체를 생성하여준다.

관련 변수 선언

// Fence 객체
ComPtr<ID3D12Fence> mFence;
// 현재 Fence
UINT64 mCurrentFence = 0;

Fence 객체 생성

ThrowIfFailed(md3dDevice->CreateFence(
	0,
    D3D12_FENCE_FLAG_NONR,
    IID_PPV_ARGS(&mFence)
));

Flush

GPU가 CommandQueued의 명령을 특정 지점까지 처리하는 것을 Flush라고 한다. 이때 CPU는 GPU가 모든 작업을 처리할 때까지 대기하게 된다.

만들어둔 Fence를 이용하여 Flush 함수를 만들고, 후에 렌더링을 진행할 때 CPU와 GPU를 동기화 시켜줄 수 있다.

void FlushCommandQueue() {
    // Fence 지점까지 명령을 진행하기 위해 Fence 전진
    mCurrentFence++;

    // CommandQueue에 명령어를 추가하며, 새 Fence 포인트 설정
    ThrowIfFailed(mCommandQueue->Signal(mFence.Get(), mCurrentFence));

    // GPU가 지정한 Fence 포인트까지 명령을 처리할 때까지 기다리기
    if(mFence->GetCompletedValue() < mCurrentFence) {
        HANDLE eventHandle = CreateEventEx(nullptr, false, false, EVENT_ALL_ACCESS);

        // GPU가 지정한 Fence 포인트에 도달했을 때 이벤트 발행
        ThrowIfFailed(mFence->SetEventOnCompletion(mCurrentFence, eventHandle));

        // 이벤트가 발행될 때 (GPU가 지정한 Fence 포인트에 도달했을 떄) 까지 대기하기
        WaitForSingleObject(eventHandle, INFINITE);
        ColoseHandle(eventHandle);
    }
}

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SwapChain 설정

SwapChain을 생성하기 위해 SwapChain 서술자를 생성하고자 하는 SwapChain에 맞게 설정하는 작업을 하여야 한다.

관련 변수 선언

// SwapChain 선언
ComPtr<IDXGISwapChain> mSwapChain;

// SwapChain 관련 변수
static const int SwapChainBufferCount = 2;						// 사용할 버퍼의 수 (Back, Front)
int mCurBackBuffer = 0; 										// 현재 백버퍼의 인덱스
ComPtr<ID3D12Resource> mSwapChainBuffers[SwapChainBufferCount]	// 사용할 버퍼들

변수 관리용 함수 선언

백 버퍼의 위치가 고정이 아니기에 편하게 사용할 수 있도록 현재 백 버퍼를 반환하는 함수를 만들어준다.

ID3D12Resource* GetCurBackBuffer() const {
	return mSwapChainBuffer[mCurBackBuffer].Get();
}

SwapChain 생성

mSwapChain.Reset();

// SwapChain 서술사 설정
DXGI_SWAP_CHAIN_DESC scDesc;

// --------------------- BUFFER DESC SETTING ------------------------
// 버퍼의 사이즈 -> 해상도와 매칭되어야 함
scDesc.BufferDesc.Width = mClientWidth;	
scDesc.BufferDesc.Height = mClientHeight;

// 1초에 60헤르츠
scDesc.BufferDesc.RefreshRate.Numerator = 60;
scDesc.BufferDesc.RefreshRate.Denominator = 1;

scDesc.BufferDesc.Format = mBackBufferFormat;
sd.BufferDesc.ScanlineOrdering = DXGI_MODE_SCANLINE_ORDER_UNSPECIFIED;
sd.BufferDesc.Scaling = DXGI_MODE_SCALING_UNSPECIFIED; 
// ------------------------------------------------------------------


// --------------------- SAMPLE DESC SETTING ------------------------
sd.SampleDesc.Count = m4xMsaaState ? 4 : 1;
sd.SampleDesc.Quality = m4xMsaaState ? (m4xMsaaQuality - 1) : 0; 
// ------------------------------------------------------------------


sd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT;		// 후면 버퍼를 렌더 타겟용으로 사용
sd.BufferCount = SwapChainBufferCount;					// 사용할 버퍼 갯수
sd.OutputWindow = mhMainWnd;							// 윈도우 핸들
sd.Windowed = true;										// 창모드 활성화 여부
sd.SwapEffect = DXGI_SWAP_EFFECT_FLIP_DISCARD;			// Present 후 백 버퍼 DISCARD
sd.Flags = DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG_SWITCH;					// 디스플레이 모드 변경 가능

// SwapChain 생성
ThrowIfFailed(mdxgiFactory->CreateSwapChain(
	mCommandQueue.Get(),
    &scDesc,
    &mSwapChain
));

// 버퍼 배열 채우기
for(int i = 0; i < SwapChainBufferCount; ++i) {
	ThrowIfFailed(mSwapChain->GetBuffer(i, IID_PPV_ARGS(&mSwapChainBuffers[i]));
}