Visual Studio 2010 공식 팀 블로그 @vsts2010

참고 소스 : DirectX SDK – DirectX 11 Tutorial 01 위 소스를 기반으로 연재를 진행합니다. 연재외에 자세한 내용은 소스와 DX SDK 문서를 참조하시면 도움이 됩니다.

 

안녕하세요. 알콜코더 민군입니다. ^^

그동안 연재를 본의 아니게 많이 쉬었습니다. 거의 두달만에 다시 연재를 재개하는 것 같네요..OTL

회사 프로젝트가 바쁜데다가 여러 가지 발표와 행사가 겹쳐서 너무 오래 연재를 쉰 것 같네요. 그럴리는 없겠지만… 혹시나 이런 허접한 연재를 기다리신 분들에게는 죄송합니다. T^T 앞으로는 더욱 열심히 자주 업데이트 하도록 하겠습니다. ^^;;

이번 연재에서는 저번 연재 마지막에 언급했던 DX11 디바이스와 스왑 체인을 생성하는 방법에 대해서, 좀더 자세히 알아볼까 합니다. DX를 이용한 모든 프로그램에서는 DX 디바이스를 생성하는 것이 가장 기본이 됩니다. 그전까지의 과정들은 전부 디바이스를 생성하기 위한 준비단계에 해당합니다. 그리고 DX10 버전부터는 DXGI 기반 구조로 변경되면서 스왑체인(SwapChain)과 디바이스 컨텍스트를 생성해야 합니다. 스왑체인에 대한 설명은 이전 연재를 참조하시면 됩니다.

 

디바이스와 스왑체인의 생성

 

디바이스와 스왑체인은 'D3D11CreateDeviceAndSwapChain' 함수를 이용해서 동시에 생성합니다.

이때 실제 렌더링에 사용하는 백버퍼인 Device Context 역시 함께 생성됩니다.

함수는 위와 같은 형태로 사용됩니다. 들어가는 인자들이 꽤 많죠. ^^

DX11의 가장 기본이자 핵심인 함수이기 때문에 세팅을 해야하는 내용들이 꽤 많습니다.

이제부터 하나하나 들어갈 인자들을 설명해 드리겠습니다.

여기에 들어가는 인자들을 만드는 방법은 이전 연재를 참고하시면 됩니다.

함수 원형 및 인자들에 대한 설명은 아래와 같습니다.

'D3D11CreateDeviceAndSwapChain' 함수의 3번째 인자에는 D3D_CREATE_DEVICE_FLAG 의 조합이 들어가게 됩니다. 이 조합된 플래그값으로 게임에서 사용할 Direct3D11의 API 레이어를 지정할 수 있습니다. 여기서 디버그용 디바이스 플래그도 설정이 가능합니다. 아래와 같이 디버그용 버전에서는 디버그 레이어를 켜두면 여러가지 디버그 정보들을 확인할 수 있습니다.

위와 같이 설정하고 D3D11CreateDeviceAndSwapChain 함수의 3번째 인자에 위 플래그를 설정해주면, 디버그 버전으로 컴파일 되는 경우에만 디버그 레이어를 사용할 수 있습니다. 디버그 레이어를 사용 가능하게 해두면 프로그램의 성능이 떨어지기 때문에, 릴리즈에서는 사용하면 안됩니다.

DX11에서는 하드웨어 드라이버가 사용할 수 없는 환경에서도, 높은 퍼포먼스의 소프트웨어 레스터라이저인 WARP(D3D_DRIVER_TYPE_WARP) 디바이스를 사용할 수 있습니다. 이전 DX 버전에서는 하드웨어가 지원되지 않는 경우 100% 소프트웨어 레스터라이저인 레퍼런스 디바이스를 사용해야 했는데, DX11과 윈도우 비스타 이상에서는 윈도우의 기본적인 아키텍쳐가 하드웨어 가속이 지원 되기 때문에 이 WARP 디바이스를 사용하면 훨씬 더 고속의 렌더링을 할 수 있습니다. 즉, 프로그램이 실행되는 환경의 그래픽 카드가 피처레벨이 지원되지 않는 그래픽카드라고 할지라도, DX11 SDK로 WARP 디바이스를 생성하면 DX11 프로그램을 동작시킬 수 있습니다. 하지만 WARP 디바이스가 지원하는 피처레벨은 'D3D_FEATURE_LEVEL_9_1' ~ 'D3D_FEATURE_LEVEL_10_1' 까지입니다.

WARP 디바이스는 윈도우 비스타이상에서만 사용 가능합니다.

앞서 이야기한 WARP는 고속이긴 하지만, DX10 버전의 기능들까지만 지원하기 때문에 DX11의 기능들은 사용할 수가 없습니다. 하지만 프로그램을 개발할 때 DX11 지원 그래픽카드가 없는 환경에서, DX11의 모든 기능을 테스트 해보기 위해서는 DX11의 모든 기능들이 구현되어 있는 레퍼런스 디바이스를 사용해야 합니다. 주의할 점은 레퍼런스 드라이버는 'DirectX SDK'가 인스톨되어있는 환경에서만 사용 가능합니다.

튜터리얼의 소스 코드에서는 DX11을 지원하지 않는 그래픽카드를 위해서 '하드웨어 디바이스 -> WARP 디바이스 -> 레퍼런스 디바이스' 순으로 생성을 해보는 코드가 포함되어 있습니다. 그래서 만약 성공했다면 그 디바이스를 사용하고, 만약 앞의 단계에서 생성에 실패했다면 다음 단계의 디바이스를 생성해 보게 됩니다. 그래서 DX11을 지원하지 않는 그래픽 카드를 가지고 있어도 샘플 코드의 실행이 가능합니다. 만약 윈도우 비스타 이하 버전에 DX11을 지원하지 않는 그래픽카드를 사용하고 있다면, WARP를 사용할 수 없기 때문에 레퍼런스 디바이스가 생성됩니다. (물론 DX11 지원 그래픽 카드라면 당근 하드웨어 디바이스가 생성되겠죠)

다음 연재에서는 위와 같이 방법으로 생성한 스왑체인으로 백버퍼를 가져와서, 렌더 타겟 뷰를 생성하고, 생성된 렌더타겟뷰를 디바이스 컨텍스트에 설정하는 방법을 다루겠습니다. 즉, 실제로 게임 화면을 렌더링하는 백버퍼를 생성하는 단계에 대해서 이야기 해보겠습니다. ^^

Ps. 조금이라도 도움이 되셨다면, 응원의 리플을~~!!! 굽신~굽신~~

알콜코더 민군 언젠가 우즈벡에 미소녀 게임 회사를 차리고 싶은 개발자 3D게임 클라이언트 프로그래머, 살짝 오타쿠… 드래곤볼 온라인 개발, 현재는 네오위즈 서식중 '신입게임 개발자의 서울상경기'와 '초중급 게임개발자 스터디' 운영중

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

  요즘에 보내기

  
  

 DirectX11의 여러가지 기능이 있지만 한눈에 무엇이 좋아졌는지 왜 써야 하는지에 대해서 의문을 가지시던 분들이 계실 것 같습니다.
 Dirt2라는 게임에서 사용된 DX11의 기능을 보면 그런 의문이 조금은 사라질것 같습니다.

tessellation은 GPU파이프라인이 정점을 생성하는 것을 신속하고 능률적으로 계산하는 과정입니다.
Xbox360의 Xeons칩부터 ATI의 GPU까지도 존재하는 기능이나 HD 5000 시리즈에서 최초로 DX의 버젼이 지원되었습니다.
 높은 bandwidth를 필요로하는 하이폴리곤 모델을 쓰지 않게 해주고, 특히 신속하게 현장의 풀잎 전체를 빨리 처리해야하는 상황에서도 유용한 기술입니다.

원문 : http://www.bit-tech.net/gaming/pc/2009/12/01/directx-11-performance-first-look-dirt-2/1

앞선 시간에서 우리는 GPGPU 의 실행에 대한 간단한 개념에 살펴보았습니다.
이제 실제적으로 GPGPU 를 활용하는 절차를 살펴볼 차례입니다.
큰 절차는 다음과 같습니다.

< DirectCompute 의 초기화 >

가장 먼저 DirectCompute 를 초기화 해야 합니다.
 

hr = D3D11CreateDevice

(

     NULL,     // default gfx adapter

  D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE,  // use hw

     NULL,               // not sw rasterizer

     uCreationFlags,     // Debug, Threaded, etc.

     NULL,               // feature levels

     0,                  // size of above

     D3D11_SDK_VERSION,  // SDK version

     ppDeviceOut,        // D3D Device

     &FeatureLevelOut,   // of actual device

     ppContextOut );     // subunit of device

);

어디서 많이 본 API 라고 생각이 드시죠.
DirectCompute 를 초기화하는 작업은 바로 전통적인 CreateDevice() API 를 사용하는 것입니다.
즉, DirectX 를 사용하는 것입니다.
이로 인해서 DirectX 는 더욱 더 넓은 범위에서 활용되어 질 것입니다.


< HLSL 의 로드 >

그 다음은 실제적으로 GPU 가 실행을 하게될 로직을 로드할 차례입니다.
이것은 워낙 다양할 수 있는 부분이기 때문에, 여기서는 간단하게 예를 들겠습니다.


#define BLOCK_SIZE 256

StructuredBuffer   gBuf1;
StructuredBuffer   gBuf2;
RWStructuredBuffer gBufOut;

[numthreads(BLOCK_SIZE,1,1)]
void VectorAdd( uint3 id: SV_DispatchThreadID )
{
  gBufOut[id] = gBuf1[id] + gBuf2[id];
}

보통 이를 두고 ComputeShader 라고 합니다.
ComputeShader 를 위한 여러종류의 버퍼가 존재합니다.
더 많은 종류의 버퍼는 차후에 설명드리기로 하겠습니다.

StructuredBuffer 라고 정의된 키워드는 C언어의 구조체와 같은 구조를 가집니다.
즉, 개발자가 정의한 구조체입니다.
그런데 앞에 식별자가 없으면 읽기 전용이라는 의미입니다.
반면에 앞에 'RW' 라고 명시된 버퍼는 읽기/쓰기 가 가능한 버퍼라는 의미입니다.
우리는 GPU 가 처리한 결과는 읽기/쓰기가 가능해야 하기 때문에,
결과를 저장하는 버퍼는 'RW" 가 명시되어 있습니다.
최적화를 위해서 각 목적에 맞게 버퍼를 사용해야 할 것입니다.^^


< ComputeShader 의 생성 >

pD3D->CreateComputeShader( pBlob->GetBufferPointer(),
                                             pBlob->GetBufferSize(),
                                             NULL,
                                             &pMyShader );  // hw fmt

CreateComputeShader() API 를 통해서 간단히 ComputeShader 를 생성할 수 있습니다.


< 입력을 위한 GPU 버퍼 만들기 >

우리가 GPGPU 를 활용하는 것은 CPU 를 활용하는 것보다 빠르게 결과를 도출하기 위해서입니다.
이를 위해서는 GPU 가 빠르게 액세스할 수 있는 버퍼가 있어야 할 것이며,
당연히 이것은 비디오 메모리에 존재해야 할 것입니다.
그래서 우리는 DirectX 인터페이스를 통해서 비디오 메모리를 생성을 합니다.


D3D11_BUFFER_DESC descBuf;
ZeroMemory( &descBuf, sizeof(descBuf) );
desc.BindFlags = D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS;
desc.StructureByteStride = uElementSize;
desc.ByteWidth = uElementSize * uCount;
desc.MiscFlags = D3D11_RESOURCE_MISC_BUFFER_STRUCTURED;

pD3D->CreateBuffer( &desc, pInput, ppBuffer );

주의해야 할 것은 바로 'BindFlags' 입니다.
'D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS' 라는 플래그를 주고 있습니다.
이것은 PixelShader 나 ComputeShader 에서 병렬적으로 실행하는 버퍼를 의미합니다.


< 뷰를 만들자!! >

버퍼 리소스를 만들었으면, 이제 이를 실제 파이프라인에서 액세스할 수 있는 매커니즘을 만들어야 합니다.
즉, ShaderResourceView 를 만들어야 합니다.
DirectX10 부터는 아래와 같이 리소스들을 다루어야 합니다.

pD3D->CreateUnorderedAccessView( pBuffer, // Buffer view is into
                                                      &desc,  // above data
                                                      &pMyUAV ); // result


중요한 부분은 ViewDimension 부분입니다.
'D3D11_UAV_DIMENSION_BUFFER' 를 설정하고 있는데,
이는 ComputeShader 상에서 이 버퍼를 일반적인 버퍼로 보겠다는 의미입니다.
즉, 샘플링 작업을 전혀하지 않습니다. 
이는 어떠한 수정도 없이 데이터를 있는 그대로 보존합니다.


< 실행 단계 >

이제까지는 모두 준비 단계였습니다.
이제는 실제 실행 단계에 대해서 언급해 보겠습니다.

먼저, ComputeShader 를 현재 파이프라인 스테이지에 아래와 같이 바인딩 해주어야 합니다.
pD3D->CSSetShader( pMyShader, NULL, 0 );


그 다음에는 뷰를 바인딩해야 합니다.
pD3D->CSSetUnorderedAccessViews( 0,
                                                        1,
                                                       &pMyUAV,
                                                       NULL );


이제 마지막으로 GPU 에게 현재 바인딩된 내용을 바탕으로 연산해 줄 것을 요청합니다.
pD3D->Dispatch( GrpsX, GrpsY, GrpsZ );


이제 실행의 단계가 모두 끝났습니다.
이 단계까지 끝나면, 실행 결과가 비디오 메모리에 존재합니다.
우리가 결과를 확인하기 위해서는 CPU 가 액세스할 수 있는 버퍼로 결과를 복사해야 합니다.


< 결과 복사해 오기 >

결과를 CPU 가 액세스 하기 위해서는 어떻게 해야 할까요?
이전 시간을 통해서 언급드렸듯이,
DX10 부터는 리소스에 대한 세부적인 액세스 권한에 대한 플래그를 설정할 수 있습니다.
그래서 다음과 같은 설정으로 버퍼를 만듭니다.

D3D11_BUFFER_DESC desc;
ZeroMemory( &desc, sizeof(desc) );
desc.CPUAccessFlags = D3D11_CPU_ACCESS_READ;
desc.Usage = D3D11_USAGE_STAGING;
desc.BindFlags = 0;
desc.MiscFlags = 0;
pD3D->CreateBuffer( &desc, NULL, &StagingBuf );

'D3D11_CPU_ACCESS_READ' 라는 플래그를 통해서,
이 버퍼는 CPU 가 액세스 할 수 있는 형태로 만듭니다.
그리고 'D3D11_USAGE_STAGING' 라는 플래그를 통해서
단순히 비디오 메모리에 있는 내용을
CPU 도 접근 할 수 있는 메모리로 복사해오는 버퍼임을 명시합니다.


그리고 아래와 같이, 준비해둔 버퍼에 실제로 메모리를 복사해 옵니다.
pD3D->CopyResource( StagingBuf, pBuffer );

마침내 우리는 GPU 에 의해서 처리된 결과를 확인할 수 있게 되었습니다.


< 마치며...>

지금까지 DirectCompute 를 활용하는 일련의 절차에 대해서 살펴보았습니다.
DirectX11 의 API 가 생소해서 어려워 보일 수 있지만,
실제로 DirectCompute 의 절차는 그리 복잡하지는 않습니다.
현재 DirectCompute 의 활용은 SDK 샘플에 'NBodyGravity' 라는 이름으로 들어있습니다.
제가 여기에 대해서 자세히 언급드리면 좋겠지만,
그것은 차후로 미루기로 하겠습니다.^^


참고 자료
http://microsoftpdc.com/Sessions/P09-16
본 내용은 위의 PDC 를 참고해서 만들었습니다.

앞선 시간을 통해서 GPGPU 를 위해서 마이크로소프트가 제공하는 플랫폼이
DirectCompute 라는 것이라고 말씀드렸습니다.
앞으로 DirectX11 을 지원하는 모든 그래픽카드들은 이 DirectCompute 를 지원할 것입니다.
그 이외에도 일부 DirectX10 을 지원하는 그래픽카드들도 지원을 하고 있습니다.


GPGPU 를 위해서 가장 기본적이고 핵심이 되는 기능은 무엇일까요?
저는 GPU 에서 처리된 메모리를 CPU 쪽의 메모리로 보내는 것이라고 생각합니다.
( 이는 개인 의견입니다.^^ )
즉, 그래픽카드에 있는 메모리를 메인메모리로 보내는 작업입니다.
DirectX9 세대까지는 이 작업이 불가능 했습니다.
예를 들면, 그래픽스 파이프라인 중간에 처리된 결과를 다시 가공할 수 있는 방법은
VertexShader 나 PixelShader 같은 쉐이더 스테이지 정도 뿐이였습니다.

하지만 DirectX10 부터는 이들에 대한 중간 결과를 메인메모리로 보내는 기능이 추가되어지면서,
GPGPU 의 시작을 알렸다고 생각합니다.
이 단순한 Copy 작업이 앞으로도 얼마나 유용하게 사용될 수 있을지는 기대가 상당합니다.



< DirectCompute 를 위한 ComputeShader >

DirectCompute 를 위해서 개발자가 할 일은 ComputeShader 를 작성하는 일입니다.
ComputeShader 는 HLSL 이라는 기존 DirectX 의 쉐이더 문법 구조로 작성을 합니다.

HLSL 코드는 DirectX 쉐이더 컴파일러인 FXC 나 API 를 통해서 컴파일 됩니다.
HLSL 은 결국 최적화된 IL 코드를 생성하게 되고,
이 IL 코드를 기반으로 런타임에 각각의 하드웨어에 최적화된 명령어들로 변환되어져서 실행됩니다.


< GPGPU 에게 실행이란? >

GPGPU 를 활용해서 실행한다는 것은 하드웨어 내부적으로 어떻게 동작하도록 할까요?
앞선 시간에 GPU 는 병렬 처리에 최적화된 많은 SIMD 형태로 구성되어져 있다고 언급했었습니다.
결국 이들은 스레드들의 그룹으로써 실행합니다.
스레드들을 얼마나 많이 생성할 것인지를 개발자가 정해주면, 그에 맞게 연산을 수행합니다.

API 에서는 이들을 큰 그룹으로 나누어 줍니다.
큰 그룹으로 나누어 주는 API 는 ID3D11DeviceContext::Dispatch() 입니다.

ipImmediateContextPtr->Dispatch( 3, 2, 1 );

이렇게 큰 블럭 단위로 나누고 난 후에
ComputeShader HLSL 에서는 이들을 세부적인 스레들로 분할하는 문법을 지정합니다.

[numthreads(4, 4, 1)]
void MainCS( ... )
{
        ....
}

결과적으로 위의 그림처럼 스레드들이 생성되어서 병렬적으로 실행이 됩니다.
위에 나열된 숫자들은 스레드 ID 로써의 역활을 합니다.
즉, 어떤 스레드의 ID 가 MainCS 함수에 파라메터로 넘오오면,
그 ID 를 통해서 해당 버퍼에 값을 작성하게 됩니다.

아래에 간단한 예가 있습니다. 

[numthreads( 256,1,1) ]

void VectorAdd( uint3 id: SV_DispatchThreadID )
{

  gBufOut[id] = gBuf1[id] + gBuf2[id];

}