如何從Direct3D 11中的CPU訪問幀緩衝區？

Question

我正在C++/D3D11下創建一個用於教授基本圖形概念的簡單框架。該框架需要通過簡單的界面功能（例如Putpixel(x,y,r,g,b)）直接操作屏幕光柵內容。

在D3D9下，這是一個相對簡單的目標，它通過在堆組成一個表面的堆上分配一個表面緩衝區來實現。然後，後臺緩衝區將被鎖定，並且堆緩衝區的內容被傳送到後臺緩衝區。據我瞭解，在D3D11下無法直接從CPU訪問後緩衝器。必須準備一個紋理資源，然後通過一些全屏幾何圖形將其繪製到後緩衝區。

我已經考慮過這樣一個程序的兩個系統。第一個包含D3D11_USAGE_DEFAULT紋理和D3D11_USAGE_STAGING紋理。臨時紋理首先被映射，然後從CPU中繪製。當場景完成時，暫存紋理將被取消映射並被複制到默認紋理，其中CopyResource（如果我沒有弄錯，它使用GPU執行復制），然後默認紋理通過全屏紋理四邊形繪製到後緩衝區。

第二個系統包含一個D3D11_USAGE_DYNAMIC紋理和在堆上分配的幀緩衝區。當場景合成時，動態紋理被映射，堆緩衝區的內容通過CPU被複制到動態紋理，動態紋理未被映射，然後通過全屏紋理四邊形繪製到後緩衝區。

我的印象是，使用讀寫訪問和D3D11_USAGE_STAGING創建的紋理將駐留在系統內存中，但我運行的性能測試似乎表明，情況並非如此。也就是說，通過CPU繪製一個簡單的200x200填充矩形，使用分段紋理比使用堆緩衝器慢兩倍（對於這兩種情況完全相同的反彙編（緊密的rep stos循環）），強烈暗示分段紋理駐留在圖形適配器內存中。

我寧願使用staging紋理系統，因爲它將允許渲染到backbuffer的工作以及從系統內存複製到圖形內存的工作被卸載到GPU上。不過，我想在任何情況下優先考慮CPU訪問速度。

那麼對於這種用法，哪種方法最適合？任何提示，我的兩種方法的修改，或完全不同的方法的建議將不勝感激。

Answer 1

動態和暫存都可能在系統內存中，但他們很有可能是您的問題寫入組合內存。這是一種緩存模式，其中單個寫入合併在一起，但如果您嘗試讀取，因爲它沒有被緩存，每個負載都支付全部內存訪問的代價。你甚至必須非常小心，因爲C++ *data=something;有時也會導致不需要的讀取。

動態紋理沒有錯，GPU可以讀取系統內存，但是您需要小心，創建其中的一部分，並使用map_nooverwrite循環每個幀，以禁止昂貴的驅動程序緩衝區重命名丟棄。當然，不要在讀寫時做映射，只寫，否則你會引入gpu/cpu同步並殺死並行。最後，如果你想要一個持久表面，只有幾個putpixel一個框架（甚至很多），我會去一個無序的訪問視圖和一個計算着色器，使用顏色的像素位置緩衝區更新。該緩衝區將再次成爲一個帶有無覆蓋映射的動態緩衝區。使用該解決方案，主表面將駐留在視頻內存中。我個人甚至都懶得去教cpu表面操縱，這幾乎總是一種糟糕的做法和性能殺手，而不是在現代gpu架構中走的路。這在十年前已經不是一個基本的圖形概念。