[알콜코더의 미리 배워보는DX11 입문편] DirectX 11의 특징들

안녕하세요. 알콜코더 민군입니다. ^^

그동안 연재를 한동안 못하고 있었습니다. 에궁.

회사의 게임 개발일이 바쁘다보니 그동안 시간을 제대로 못냈네요.

죄송합니다.. 앞으로 열심히 하겠습니다. T^T

 

그동안 연재가 많이 끊겨서, 그전의 내용의 복습겸해서…

이번 연재에서는 DX 11의 특징에 대해서 간략하게 정리하였습니다.

그동안 잊고 있엇던(?) 내용들을 다시 한번 새롭게 정리하는 기회가 되시길 바랍니다. ^^

 

DirectX 11의 특징    

Direct3D 11은 윈도우 비스타, 윈도우 7에서 지원되는 Direct 3D의 최신 버전입니다. 기능의 확장, 퍼포먼스의 개선, GPU 메모리의 완전한 추상화, GPGPU 지원 기능, 등 보다 유연하고 뛰어난 기능들이 심플한 API셋트로 제공됩니다.

Direct3D 11은 Direct3D 9까지의 Direct3D와는 하드웨어 레벨부터 소프트웨어 레벨까지 전부 근본적으로 변경되었습니다. Direct3D 10을 확장한 구조로 되어 있어서, Direct3D 10에서의 개발 이행이 용이합니다.

 

• 컴퓨트 셰이더 (Compute Shader)

  OS나 일반 어플리케이션 프로그램 등을 실행하는 범용 프로세서인 CPU에 대해서, 그래픽스 처리에 특화된 전용 프로세서를 일반적으로 GPU라고 말합니다만, Direct3D 11에서 지원되는 [컴퓨트 셰이더](Compute Shader)을 사용하면, 그래픽스 처리 이외에도, 데이터를 병렬 처리하는 범용적인 프로세서로 GPU를 활용하는 것이 가능합니다.

  컴퓨트 셰이더는 Direct3D 디바이스를 통해서 그래픽스계열 셰이더와 리소스를 공유 가능합니다만, 다른 셰이더와는 직접 연결이 불가능합니다.

   

  테셀레이션(Tessellation)

  테셀레이션은 디테일이 낮은 모델을 분할하여, 보다 세밀한 프리미티브를 생성하여 출력하는 기능입니다.

  Direct3D 11의 그래픽스 파이프라인에는 테셀레이션을 수행하는 새로운 하나의 스테이지와 2개의 셰이더가 추가 되어서, 리얼타임에서 테셀레이션의 실행이 가능합니다.

   

  멀티스레드 렌더링

  Direct3D 11에서는 멀티스레드의 대응이 강화되어, Direct3D 10의 [디바이스](ID3D10Device 인터페이스)의 기능은 [디바이스](ID3D11Device 인터페이스)와 [디바이스 컨텍스트](ID3D11DeviceContext 인터페이스)로 분할 되었습니다.

  [디바이스 컨텍스트]에서는 [이미디어트 컨텍스트](Immediate Context)와 [디퍼트 컨텍스트](Deferred Context)가 있습니다.

  이미디어트 컨텍스트는 디바이스에 직접 렌더링하는 디바이스 컨텍스트이며, 디바이스에 하나가 존재합니다. 싱글 스레드의 어플리케이션은 이미디어트 컨텍스트만을 사용합니다.

  디퍼드 컨텍스트는 메인 렌더링 스레드 이외의 워커 스레드로 사용되는 디바이스 컨텍스트입니다.

  또한 [디바이스](ID3D11Device 인터페이스)의 메소드는 멀티 스레드에 안전하게 되어있지만, [디바이스 컨텍스트](ID3D11DeviceContext 인터페이스)의 메소드는 프리 스레드화 되어 있지 않습니다.

   

  동적 셰이더 링크

  일반적인 렌더링에서는 각종 마테리얼을 여러가지로 조합하면 렌더링을 하게 됩니다. 그 때문에 각각의 렌더링마다 서로 다른 셰이더가 필요하게 됩니다.

  이러한 셰이더를 작성하는 방법으로는 "(1)모든 기능을 포함하고 있는 셰이더를 만드는 방법" 과 "(2) 필요한 조합합의 셰이더만을 만든느 방법"이 있습니다만, (1)의 방법에서는 셰이더의 퍼포먼스가 희생이 되고, (2)의 방법에서는 셰이더의 조합이 조금씩 늘어나는 것만으로 상당히 많은 양의 세이더를 처리할 필요가 생깁니다.

  Direct3D 11에 도입된 '동적 셰이더 링크'를 사용하면, 셰이더를 파이프라인에 분할 할당하여, 셰이더 코드를 드라이버에서 최적화가 가능하게 되었습니다.

   

  WARP(Windows Advanced Rasterizer Platform)

  WARP는 실제 어플리케이션에서 이용 가능한, 고속의 '멀티 코어 스케일링 래스터라이저'입니다. Direct3D 10.1 레벨의 기능을 지원하는 어플리케이션에서, 지원 가능한 하드웨어를 찾지 못하는 경우에 WARP 디바이스를 선택합니다.

  비슷한 기능으로, Direct3D의 모든 기능을 소프트웨에서 구현했던 '레퍼런스 레스터라이저'가 있습니다만, 이 것은 실행 속도가 상당히 느리고, 개발용으로 밖에 사용할 수 밖에 없다는 한계가 있습니다.

   

  Direct3D 9/10/10.1 레벨의 하드웨어를 지원

  Direct3D 10을 사용한 프로그램을 실행하기 위해서는 Direct3D 10을 지원하는 그래픽스 하드웨어가 필요했었습니다. 그러나 Direct3D 11에서는 6단계의 '기능 레벨'(Feature Level)을 정의하여서, Direct3D 9/10/10.1의 디바이스에서도 대응하는 '기능 레벨'에 맞게 DirectX 11의 기능을 사용한 프로그램이 실행 가능합니다.

   

  세이더 모델 5.0 (Shader Model 5.0)

  Direct3D 11에서는 Direct3D 10과 동일하게 '통합형 셰이더(Unified Shader) 아키텍쳐'가 채용되었기 대문에, '컴퓨트 셰이더'를 포함한 모든 셰이더를 하나의 HLSL(High Level Language : 고수준 셰이딩 언어)에 작성 가능합니다.

  Direct3D 11의 셰이더 모델은 '셰이더 모델 5.0(SM5.0)'입니다. 또한 셰이더 모델 4.0의 기능도 확장되었습니다.

   

  리소스

  Direct3D 11에서는 '읽고/쓰기 버퍼 (텍스쳐)', '구조화 버퍼', '바이트 어드레스 버퍼', 'Unodered Access Buffer(텍스쳐)'등의 새로운 리소스 타입이 정의되었습니다.

  또한 4GB보다 큰 리소스를 지원하게 되었습니다. (다만, 리소스 인덱스는 32bit 입니다)

   

  Direct3D 10의 특징을 승계

  Direct3D 11은 Direct3D 10을 확장한 설계 형태로 되어 있습니다. 그래서 Direct3D 10의 '디바이스의 소멸 처리가 필요없음', 'CAPS 비트의 폐지', '고정 기능의 폐지', '지오메트리 셰이더'등의 특징을 물려받았습니다.

   

   

  Ps. 다음 시간부터는 그동안 중지되었던 DX11 튜터리얼 연재와 함께 DX11의 기본 개념들에 대한 연재도 같이 진행하겠습니다.

  Ps2. 그동안 연재가 너무 많이 쉬었습니다. 흑.. OTL 다음 연재부터는 빨리 빨리 올리도록 하겠습니다. ^^

  
  

  
  

  언젠가 우즈벡에 게임 회사를 차리고 싶은 오타쿠 개발자 3D게임 클라이언트 프로그래머 드래곤볼 온라인 개발, 현재 네오위즈 서식중 '신입게임 개발자의 서울상경기'와 '초중급 게임개발자 스터디' 운영중