Direct3D 12 HLSL 삼각형과 PIX 드로우 캡처

배경 위에 삼각형 그리기

1주차에는 백 버퍼를 단색으로 채웠습니다. 이번에는 같은 프레임에 정점 세 개를 그리는 명령을 추가한 Microsoft의 Hello, triangle! 샘플을 사용합니다. C++ 코드에서 정점과 드로우 호출을 찾고, HLSL의 출력색을 바꾼 뒤 PIX에서 한 프레임을 확인합니다. Microsoft Hello, World! 샘플 안내

샘플 빌드와 실행

1. 1주차에 받은 D3D12HelloWorld.slnx를 다시 엽니다. 샘플 저장소를 처음 받는 경우 1주차의 내려받기 절차를 따릅니다.
2. Visual Studio에서 Debug, x64를 선택합니다.
3. 솔루션 탐색기에서 D3D12HelloTriangle을 우클릭해 시작 프로젝트로 설정을 선택합니다. 같은 프로젝트를 우클릭해 빌드합니다.
4. Ctrl+F5로 실행합니다. D3D12 Hello Triangle 창에서 파란 배경 위에 삼각형이 보이는지 확인합니다. 세 꼭짓점은 각각 빨강·초록·파랑이고, 안쪽은 그 색이 섞여 보입니다.

첫 빌드에서 패키지 누락 오류가 나오면 솔루션을 우클릭해 NuGet 패키지 복원을 실행한 뒤 다시 빌드합니다. NuGet 복원 안내

1주차와 같은 경로에 저장소를 받았다면, 아래 명령으로 이번 실행 파일의 폴더를 엽니다. 이 폴더는 뒤에서 PIX에 지정합니다.

explorer.exe 'D:\dx12\Samples\Desktop\D3D12HelloWorld\src\HelloTriangle\bin\x64\Debug'

빌드는 이 폴더에 D3D12HelloTriangle.exe, shaders_VSMain.cso, shaders_PSMain.cso를 만듭니다. 프로젝트는 shaders.hlsl의 VSMain과 PSMain을 DXC로 각각 컴파일합니다. 실행 파일은 자기 폴더에서 두 .cso를 읽어 그래픽스 파이프라인 상태에 넣습니다. 샘플의 HLSL 빌드 설정, 셰이더를 읽는 C++ 코드

정점 버퍼와 셰이더의 연결

D3D12HelloTriangle.cpp에서 triangleVertices를 찾습니다. 정점마다 위치 세 성분과 색 네 성분이 있고, 샘플은 세 정점을 정점 버퍼에 복사합니다. 같은 파일의 inputElementDescs는 입력 조립기가 그 버퍼를 읽는 규칙입니다.

두 속성은 같은 버퍼 슬롯 0에서 읽습니다. 오프셋은 한 정점 안에서 속성이 시작하는 위치입니다. StrideInBytes는 다음 정점까지의 간격이며, 샘플에서는 sizeof(Vertex)로 설정합니다. 파이프라인 상태 객체인 PSO에는 이 입력 레이아웃, 컴파일한 두 셰이더와 래스터라이저 설정이 들어갑니다. 샘플의 입력 레이아웃과 정점 버퍼

shaders.hlsl의 VSMain은 받은 위치를 SV_POSITION으로 내보내고 색을 전달합니다. 래스터라이저가 삼각형 안에서 색을 보간하면, PSMain은 그 색을 SV_TARGET으로 내보냅니다. 정점 세 개에 서로 다른 색을 줬는데 삼각형 안쪽에서 색이 섞이는 이유입니다. 샘플의 정점·픽셀 셰이더, HLSL 시맨틱

픽셀 셰이더에서 삼각형 색 바꾸기

1. 실행 중인 삼각형 창을 닫습니다.

2. Visual Studio에서 D3D12HelloTriangle 프로젝트의 shaders.hlsl을 엽니다. PSMain 안의 return input.color;를 찾습니다.

3. 반환값을 아래와 같이 바꿉니다.

   float4 PSMain(PSInput input) : SV_TARGET
   {
       return float4(0.95f, 0.65f, 0.15f, 1.0f);
   }

4. 저장하고 D3D12HelloTriangle을 다시 빌드한 뒤 Ctrl+F5로 실행합니다. 배경은 파란색이고 삼각형 내부는 균일한 주황빛으로 보여야 합니다.

배경색은 여전히 C++의 ClearRenderTargetView()에서 결정합니다. 위 변경은 삼각형을 그리는 픽셀 셰이더의 출력에만 적용됩니다. 색이 그대로라면 프로젝트 이름과 Debug / x64를 확인하고, 빌드 출력에 shaders.hlsl이 표시되는지 또는 shaders_PSMain.cso의 수정 시각이 바뀌는지 봅니다.

PIX에서 한 프레임 캡처하기

1. Microsoft PIX 다운로드 페이지에서 Windows용 PIX를 설치합니다. Visual Studio에서 실행한 삼각형 창을 닫습니다.
2. PIX의 Welcome 화면에서 Device Connections → Local Machine → Launch Process를 선택합니다.
3. Win32 실행 파일로 앞에서 확인한 D3D12HelloTriangle.exe를 지정합니다. 작업 폴더도 실행 파일이 있는 bin\x64\Debug로 지정합니다.
4. Capture Type을 GPU Capture로 선택한 뒤 Launch를 누릅니다.
5. 삼각형이 보이면 PIX의 캡처 화면에서 Take Capture를 누릅니다. 삼각형 창에 포커스를 둔 상태라면 기본 GPU 캡처 단축키인 F11도 사용할 수 있습니다.
6. 만들어진 캡처를 엽니다. 상단의 Start Analysis를 눌러 PIX가 프레임을 GPU에서 재생하고 상태를 읽도록 합니다. PIX에서 앱 실행 및 캡처, 캡처 분석 시작

이 샘플은 PIX의 Launch Process에서 시작하면 캡처 준비가 앱 초기화 시점에 이루어집니다. 이미 실행한 프로세스에 GPU 캡처용으로 붙는 Attach to Process 경로는 앱이 캡처 DLL을 초기화 전에 로드해야 하므로, 이 실습에서는 PIX에서 실행부터 시작합니다. PIX의 실행·연결 조건

드로우 호출과 화면 연결하기

1. 캡처의 Pipeline 탭을 엽니다. Events 목록에서 그래픽스 큐를 선택하고 검색창에 DrawInstanced를 입력합니다.
2. 검색된 드로우를 클릭하고 Event Details에서 인자를 확인합니다. 샘플의 DrawInstanced(3, 1, 0, 0)은 정점 3개로 인스턴스 1개를 그립니다. 시작 정점과 시작 인스턴스는 모두 0입니다.
3. 같은 이벤트를 선택한 채 Pipeline에서 입력 조립기 상태와 정점 버퍼, 정점 셰이더와 픽셀 셰이더를 살펴봅니다. 출력 쪽의 렌더 타깃을 선택해 해당 드로우의 결과를 확인합니다.
4. 이벤트 검색어를 지우고 ClearRenderTargetView를 찾습니다. 이 호출의 파란 배경과 DrawInstanced 뒤의 삼각형을 비교합니다. IASetVertexBuffers처럼 GPU 상태를 지정하는 호출까지 보고 싶다면 Events 검색 영역에서 !G 필터를 끕니다. PIX 이벤트 목록, PIX 파이프라인과 리소스 보기, DrawInstanced 인자

C++의 PopulateCommandList()에서 아래 세 호출을 찾아 캡처와 대조합니다. 토폴로지는 정점을 삼각형 단위로 묶고, 버퍼 바인딩은 입력 슬롯 0에 읽을 데이터를 연결합니다. 세 번째 호출은 이 상태로 정점 세 개를 그리는 명령을 기록합니다. OnRender()에서 이 목록을 GPU 큐에 제출합니다. Microsoft 샘플의 명령 기록과 제출

m_commandList->IASetPrimitiveTopology(D3D_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLELIST);
m_commandList->IASetVertexBuffers(0, 1, &m_vertexBufferView);
m_commandList->DrawInstanced(3, 1, 0, 0);

드로우를 제거해 결과 비교하기

창을 닫고 DrawInstanced(3, 1, 0, 0) 한 줄을 주석으로 바꿉니다. 빌드한 뒤 파란 배경만 보이는지 확인합니다. PIX에서 새 캡처를 만들면 ClearRenderTargetView는 남고 DrawInstanced는 사라집니다. 확인 뒤 주석을 풀고 다시 빌드합니다.

실습을 마칠 때는 캡처에서 드로우를 선택하고 어떤 버퍼에서 정점을 읽는지, 어떤 셰이더가 색을 정하는지, 결과를 어느 렌더 타깃에 쓰는지 차례대로 설명합니다. 다음 주차에서는 제출한 프레임을 GPU가 끝냈는지 펜스로 확인합니다. 주차별 목록