关于D3D11,你必须了解的几件事情(一)

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仅以此文献给那些自以为了解D3D11的专家

D3D11正式发布已经有两年多了。在这短短的时间里,各GPU厂商 都相继推出了支持D3D11的显卡,许多游戏引擎也迅速推出了对D3D11的支持。但在国内,D3D11的接受度几乎为零。国内很多“大”游戏公司的“技 术人员”对于D3D11完全出于一知半解的状态,却又在不懂装懂地指手画脚。

关于D3D11,有些事情你确实必须了解。

Feature Level

从KlayGE 3.11.0发布以来,几乎每个月都会听见有人问我,“为什么要去掉D3D9和D3D10插件,仅保留D3D11和OpenGL?”。(最近这个频率显著 提高,基本到了每周1-2次的程度)。在他们的观点里,D3D11就得在D3D11的硬件上跑,而现在D3D11硬件尚未普及,这么做会影响到 KlayGE在D3D10硬件上的运行。我对这类问题的回答一般是非常冰冷的“为什么不了解D3D11就枉加评论”。

D3D11的一个最基 本知识就是feature level。其实这不是新发明,在D3D 10.1的时候就提出来了,只是因为D3D 10.1的使用量实在太小,直接被忽略了。feature level对D3D11的功能进行了划分,不同功能所需要的最低硬件要求是不同的。feature level的存在使得D3D11 runtime可以在D3D10甚至D3D9的硬件上执行。下面我们从低到高看一些各个feature level所能做的事情。

Feature level 典型显卡 能力
D3D_FEATURE_9_1 Intel G965,NV GeforceFX 5200,ATI Radeon 9600 D3D9硬件:必须支持SM2,2k大小的纹理,3D纹理,query,BC1-3
D3D_FEATURE_9_2 NV GeforceFX 5600,ATI Radeon 9500 D3D9硬件:必须支持SM2,occlusion query,浮点纹理,所有9_1的功能
D3D_FEATURE_9_3 NV GeforceFX 6600, ATI Radeon X1300 D3D9硬件:必须支持SM2b,instancing,4k大小的纹理,MRT,浮点纹理混合,所有9_2的功能
D3D_FEATURE_10_0 NV Geforce 8800/GTX 280 D3D10 硬件:必须支持SM4,geometry shader,stream output,alpha to coverage,MSAA纹理,双面stencil,texuture array,BC4/5,所有9_3的功能;可选支持compute shader 4.0
D3D_FEATURE_10_1 ATI Radeon HD 2/3/4,NV Geforce GT220 D3D10.1硬件:必须支持SM4.1,cubemap array,扩展的MSAA,所有10_0的功能;可选支持compute shader 4.1
D3D_FEATURE_11_0 ATI Radeon HD 5/6, NV Geforce GTX 4/5 D3D11硬件:必须支持SM5,tessellation,hull shader,domain shader,compute shader 5,BC6H/BC7,所有10_1的功能
 

所以很明显,D3D11并不一定要D3D11的GPU。在D3D10的GPU上,D3D11的功能相当于原有D3D10的,加上compute shader 4.0,以及可能有multi-threading。性能取决于厂商驱动,目前来说性能可以做到和D3D10完全一致。在D3D9的GPU上的也可以类比 出来。唯一不同的是vertex texture fetch,即使level 9_3也只有instancing而没有VTF。其实在SM3的GPU上,NV的6系列和7系列的VTF性能和支持的纹理格式特别差,使得VTF的实用性 很有限。ATI更是一直放弃了VTF,自己搞出来R2VB的方法,性能上远超VTF。后期的驱动里,NV的SM3 GPU也都支持R2VB了,所以R2VB反而后来居上成为通用的功能。除此之外,D3D11在早期硬件上执行,只会带来好处,没有损失。

有了feature level这个重要的能力,D3D10已经完全没有存在的必要。所以,KlayGE、CE3、UE3这些渲染技术一流的游戏引擎全都不约而同地跳过或者删除了D3D10的支持,直奔D3D11。

顺 便说说D3D9。目前D3D9存在的唯一理由是广大的XP用户。但实际上很多人都是有D3D10的GPU,而因为XP被限制在了D3D9上。其实XP下的 OpenGL驱动也是与时俱进的,可以给XP带来原本属于D3D10/11的新GPU能力,又没有性能损失。因此KlayGE坚决地去掉了D3D9,让 OpenGL接手D3D9在XP上的任务。

Optional Features

当年D3D10在宣传的时候,有个好处就是没有caps。在D3D9时代,caps几乎折磨了每一个程序员。实现某个功能之前经常需要根据caps作判断,来选择不同的方法。D3D10去掉了所有的caps,要求硬件都必须达到某个规范,解放了caps测试。

话 虽如此,实际上D3D10还是留了一手。ID3D10Device和ID3D11Device里面都有个叫作CheckFormatSupport的函 数,可以检查某个格式是否支持,只是可选的范围非常窄罢了。(理论上驱动还可以通过这种方式暴露出D3D1x本身不支持的古怪格式,就好象它们在D3D9 时代做的事情一样)

用过D3D10的人一般会发现,D3D10不支持ARGB这种D3D9上最常用的颜色格式,然后开始抓狂。其实按照定 义,那个格式在D3D11里面应该是这样的:对feature level 9_x和11_0是必须支持,对feature level 10_x是可选支持。所以解决方法很简单,升级到D3D11就是了。

另外,feature level 11_0还必须支持R10G10B10_XR_BIAS_X2_A2_UNORM(我也不知道这个格式是做什么的),而feature level 10_x是可选支持,9_x是不支持。在D3D11里,格式的支持情况一般取决于feature level,所以直接通过feature level检查就可以了,大可不必每个格式每次逐一检查。

除了CheckFormatSupport之外,D3D11还增加了 CheckFeatureSupport这个函数,用来检查multithread、double、atomic、compute shader 4.x是否支持。所以说,caps不是完全消失,而是尽可能变少。但保证剩下的都是有意义的,不能随便忽视。

 

本篇到此为止,下一篇会讲其他D3D11的重要特性。

posted on 2011-08-09 13:26  龚敏敏  阅读(13111)  评论(12编辑  收藏  举报