44.정점 버퍼(Vertex Buffer)

Direct3D 코드에서 버퍼는 ID3D11Buffer 인터페이스로 대표된다. Direct3D의 버퍼들은 자료를 담을 뿐만 아니라, CPU나 GPU가 자료에 어떻게 접근할 수 있고 버퍼가 파이프라인의 어디에 묶이는지에 대한 정보도 가진다. 

 

정점 버퍼를 생성하고 파이프라인에 묶기까지 아래와 같은 과정을 거쳐야한다.

1. 생성할 버퍼를 서술하는 D3D11_BUFFER_DESC 구조체를 채운다.
2. 버퍼의 초기화에 사용할 자료를 서술하는 D3D11_SUBRESOURCE_DATA 구조체를 채운다.
3. ID3D11Device::CreateBuffer를 호출해서 버퍼를 생성한다.
4. ID3D11DeviceContext::IASetVertexBuffers을 호출하여 정점 버퍼를 파이프라인에 묶는다.(Input Assembler : IA)

 

1.생성할 버퍼를 서술하는 D3D11_BUFFER_DESC 구조체를 채운다.

D3D11_BUFFER_DESC 구조체는 d3d11.h에서 찾을 수 있다.

typedef struct D3D11_BUFFER_DESC
{
	UINT ByteWidth;
	D3D11_USAGE Usage;
	UINT BindFlags;
	UINT CPUAccessFlags;
	UINT MiscFlags;
	UINT StructureByteStride;
} D3D11_BUFFER_DESC;

1.ByteWidth : 생성할 버퍼의 크기(byte 단위)
2.Usage : 버퍼가 쓰이는 방식(*주 1)
3.BindFlags : 버퍼가 파이프라인에 바인딩되는 방법을 식별(*주 2)
4.CPUAccessFlags : CPU가 버퍼에 접근하는 방식을 식별. CPU가 버퍼를 사용하지 않는다면 0을 지정한다.
5.MiscFlags : 기타 플래그 식별
6.StructureByteStride : 구조적 버퍼에 저장된 원소 하나의 크기. 구조적 버퍼를 위해서만 필요하고, 그 외의 모든 버퍼에 대해서는 0을 지정한다.

 

2.버퍼의 초기화에 사용할 자료를 서술하는 D3D11_SUBRESOURCE_DATA 구조체를 채운다.
D3D11_SUBRESOURCE_DATA 구조체는 d3d11.h에서 찾을 수 있다.

typedef struct D3D11_SUBRESOURCE_DATA
{
	const void *pSysMem;
	UINT SysMemPitch;
	UINT SysMemSlicePitch;
} D3D11_SUBRESOURCE_DATA;​

1.pSysMem : 버퍼를 초기화할 자료를 담은 시스템 메모리 배열을 가리키는 포인터.
2.SysMemPitch : 텍스처의 한 줄 시작에서 다음 줄 까지의 거리(byte)이다. 2D, 3D 텍스처 데이터에서만 사용되고, 나머지에서는 사용하지 않는다.
3.SysMemSlicePitch : 한 깊이 레벨의 시작에서 다음 깊이 레벨까지의 거리(byte)이다. 3D 텍스처 데이터에만 사용된다.

 

3.ID3D11Device::CreateBuffer를 호출해서 버퍼를 생성한다.
CreateBuffer 함수는 d3d11.h에서 찾을 수 있다.

HRESULT CreateBuffer(
	const D3D11_BUFFER_DESC* pDesc,
	const D3D11_SUBRESOURCE_DATA* pInitialData, 
	ID3D11Buffer** ppBuffer
);

1.pDesc : 생성할 버퍼를 서술하는 구조체
2.pInitialData : 버퍼를 초기화하는 데 사용할 자료
3.ppBuffer : 생성된 버퍼 반환

 

4.정점 버퍼를 파이프라인에 묶는다.(Input Assembler : IA)
ID3D11DeviceContext::IASetVertexBuffers을 이용하여 묶을 수 있다.

void IASetVertexBuffers(
	UINT StartSlot,
	UINT NumBuffers,
	ID3D11Buffer* const* ppVertexBuffers,
	const UINT* pStrides,
	const UINT* pOffsets
);

1.StartSlot : 정점 버퍼들을 붙이기 시작할 입력 슬롯의 인덱스. 총 16개의 입력 슬롯이 있다.(0 ~ 15)
2.NumBuffers : 입력 슬롯들에 붙이고자 하는 버퍼들의 개수.
3.ppVertexBuffers : 정점 버퍼들을 담은 배열의 첫 원소를 가리키는 포인터
4.pStrides : stride 배열의 첫 원소를 가리키는 포인터. 정점 버퍼의 한 원소의 byte 단위 크기이다.
5.pOffsets : offset 배열의 첫 원소를 가리키는 포인터

 

위 과정을 코드로 써보자.

struct Vertex
{
	XMFLOAT3 Pos;
	XMFLOAT4 Color;
};

Vertex vertices[] =
{
	{ XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), XMFLOAT4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f)}
}

//정점 버퍼 구조체 설정
D3D11_BUFFER_DESC desc;
desc.Usage = D3D11_USAGE_IMMUTABLE;
desc.ByteWidth = sizeof(Vertex) * 8;
desc.BindFlags = D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER;
desc.CPUAccessFlags = 0;
desc.MiscFlags = 0;
desc.StructureByteStride = 0;

//버퍼 초기화 설정
D3D11_SUBRESOURCE_DATA subResource = { 0 };
subResource.pSysMem = vertices;

//정점 버퍼 생성
ID3D11Buffer* buffer = NULL;
HR(md3dDevice->CreateBuffer(&desc, &subResource, &buffer);

//생성한 정점 버퍼를 파이프라인에 바인드
UINT stride = sizeof(Vertex);
UINT offset = 0;
md3dImmediateContext->IASetVertexBuffers(0, 1, &buffer, &stride, &offset);

 

정점들의 그리기 연산을 실제로 시작하려면 ID3D11DevcieContext::Draw 메소드를 호출해야한다.

void ID3D11DeviceContext::Draw(UINT VertexCount, UINT StartVertexLocation);

1.VertexCount : 그릴 정점의 수

2.StartVertexLocation : 정점 버퍼의 첫번째 정점의 인덱스

 

(*주 1)D3D11_USAGE 열거형

렌더링 중 예상되는 리소스 사용을 식별한다. CPU 또는 GPU에서 리소스를 액세스할 수 있는지 여부를 반영한다.

typedef enum D3D11_USAGE
{
	D3D11_USAGE_DEFAULT = 0,
	D3D11_USAGE_IMMUTABLE = 1,
	D3D11_USAGE_DYNAMIC = 2,
	D3D11_USAGE_STAGING = 3
} D3D11_USAGE;

 

(*주 2)D3D11_BIND_FLAG 열거형

리소스를 파이프라인에 바인딩하는 방법을 식별한다.

typedef enum D3D11_BIND_FLAG
{
	D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER = 0x1L,
	D3D11_BIND_INDEX_BUFFER = 0x2L,
	D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER = 0x4L,
	D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE = 0x8L,
	D3D11_BIND_STREAM_OUTPUT = 0x10L,
	D3D11_BIND_RENDER_TARGET = 0x20L,
	D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL = 0x40L,
	D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS = 0x80L,
	D3D11_BIND_DECODER = 0x200L,
	D3D11_BIND_VIDEO_ENCODER = 0x400L
} D3D11_BIND_FLAG;

D3D11_BIND_VERTEX_BUFFER : 정점 버퍼

D3D11_BIND_INDEX_BUFFER : 인덱스 버퍼
D3D11_BIND_CONSTANT_BUFFER : 상수 버퍼, 자원을 셰이더에서 사용할 수 있음
D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE : 버퍼 혹은 텍스처, 자원을 셰이더에서 사용할 수 있음
D3D11_BIND_STREAM_OUTPUT : 스트림 출력 단계에 대한 출력 버퍼
D3D11_BIND_RENDER_TARGET : 출력 병합(OM) 단계의 결과를 렌더 타겟으로 바인딩
D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL :  출력 병합(OM) 단계의 결과를 깊이 스텐실로 바인딩
D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS : 정렬되지 않은 액세스 리소스
D3D11_BIND_DECODER : 디코더 API에서 출력을 수신하는 데 2D 텍스처가 사용됨을 알림
D3D11_BIND_VIDEO_ENCODER : 비디오 인코더 API에서 입력을 수신하는 데 2D 텍스처가 사용됨을 알림