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Debugging D3D 응용 프로그램은 상당히 고통스럽겠지만 만약 당신이 D3D 응용 프로그램에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알기를 원한다면 이 설정은 필수적인 것이다(에러 코드는 Debug Output 없이 많은 정보를 제공하지 않는다).


그러나, 상황이 Windows(8.1), Visual Studio(2013), DirectX(11.2)의 최신 버전에서 최근에 상당히 많이 변경되었다.


변경점에 대한 내용 링크 >> https://blogs.msdn.microsoft.com/chuckw/2013/02/26/directx-11-1-and-windows-7-update/


다음 동영상은 D3D Debugging, DirectX Control Panel, 모든 새로운 기반 구조 작업에 대한 방법과 관련된 변경 사항 중 일부를 설명한다.


(PPT 슬라이드 형식으로도 볼 수 있다. >> https://view.officeapps.live.com/op/view.aspx?src=http%3a%2f%2fvideo.ch9.ms%2fsessions%2fbuild%2f2013%2f3-141.pptx)

동영상이자 원문 링크 >> http://graphicdna.blogspot.kr/2013/10/directx-control-panel-and-d3d-debug.html


DirectX의 기능 중 일부는 더 이상 DirectX SDK와 함께 배포되지 않는다는 것을 명심해야한다. 하지만 그것들은 Windows SDK와 함께 배포된다. 그래서 우리는 D3D에서 디버그 출력을 활성화하려고 할 때 직면할 수 있는 모든 가능한 경우를 커버하려고 한다.

  1. DirectX SDK(June 2010)과 Windows7에서 작업하는 경우
  2. Windows7 or Windows8에 있는 Windows SDK를 사용하는 경우
  3. Windows8.1과 거기에 속한 Windows SDK를 사용하는 겨우

새로운 DirectX Control Panel

DirectX Control Panel을 이용하면 D3D Debug를 활성화하고 다른 것들을 관리할 수 있는데 우선은 DirectX SDK(June 2010) Version의 Control Panel과 Windows SDK Version의 Control Panel을 구별하는 법을 배워야 한다.


이것은 아주 쉬운데 : 새로운 버전의 DirectX Control Panel은 단 하나의 탭만을 포함하고 있다(Direct3D 10.x/11.x):

DirectX SDK(June 2010) Version

Control Panel

Windows SDK Version

Control Panel

imageimage
Location:Location:

C:\Program Files (x86)\

Microsoft DirectX SDK (June 2010)\

Utilities\bin\x64 (or x86)

C:\Windows\System32

D3D 10.x 나 11.x로 개발을 할 때는 이전의 버전의 Control Panel으로는 아무런 효과가 없을 것이기 때문에 새 버전의 Control Panel을 사용해야 한다.

여전히 D3D9과 DX SDK 2010으로 개발하려고 한다면 이전 버전의 Control Panel을 사용하면 된다.


Note

"Feature Level 제한"과 같은 패널의 새로운 기능을 배우려면 위의 동영상을 참조하라.


Windows7

D3D 9.x

만약 여전히 D3D9으로 개발을 하려고 한다면, 솔직히 말해서 새로운 버전을 사용하는 것을 심각하게 고려해보기를 바란다. 하지만 그렇게 할 수 없는 경우라면, 응용 프로그램에서 Debug를 활성화 해야한다. 위에서 설명했던 DX SDK 2010 버전의 Control Panel을 사용하고, Direct3D 9 탭에서 "Use Debug Version of Direct3D 9"을 찾아서 선택하고, Debug Output Level을 "More" 쪽으로 움직여야 한다.


다음의 이미지처럼 :

image

 

DirectX 라이브러리의 Debug 버전을 사용하도록 DirectX 응용 프로그램을 강제해야 한다. 그래서 바로 Visual Studio에서 Debug Output을 보기 시작해야 한다.

Managed D3D9 applications (SlimDX, SharpDX 및 유사한 wrappers)

만약 C#을 이용해서 개발하는 경우에는, Visual Studio에서 기본 프로젝트 속성의 Debug 탭에서 "Enable native code debugging" 플래그를 활성화해야 한다는 것을 명심해야 한다. 그렇지 않으면 기본 디버그 출력을 출력 창을 통해서 얻을 수 없게 된다.

image

 

D3D 10.x / 11.x

Important Note

D3D 10.x와 11.x의 Debugging용 필수 구성 요소는 더 이상 이전의 DirectX SDK(June 2010)과 함께 설치되지 않는다. D3D 10.x와 11.x의 Debugging용 필수 구성 요소를 설치하기 위해 (Win7이 있는 경우에도) Windows 8 SDK를 설치해야 한다. 필수 구성 요소를 얻지 못한 경우에는 "debug" 플래그 장치의 생성에 실패한다(자세한 정보는 아래를 참조). 구성 요소를 가지고 있는지 확인하는 쉬운 방법은 C:\Windows\System32에 새로운 DX Control Panel이 있는지 확인하는 것이다. 해당 경로에 "DXCpl.exe" 파일이 있는지 확인하면 된다.


D3D 10.x/11.x에서의 Debug Output을 활성화사는 법은 조금 다르다. 설정은 응용 프로그램 별로 해야한다(Control Panel의 목록에 exe를 추가하고, 거기에 대한 특정 구성을 설정해야한다). 다음을 따라하면 된다.

  1. 새로운 DirectX Control Panel을 열고 Direct3D 10.x / 11.x 탭으로 이동한다.
  2. DX panel으로 컨트롤하고자 하는 응용 프로그램의 목록에 exe파일을 추가하기 위해 "Edit List"를 클릭한다.
  3. 하나의 창이 팝업된다(아래의). "..."을 클릭하고 추가하고자하는 exe파일이 있는 경로로 이동하고, exe 파일을 선택하고 "Ok" 버튼을 누른다.
    image
  4. 메인 탭으로 돌아가서 원하는 구성과(아마 강제 debug 출력을 하기 위한 "Force On"을 설정하기를 원할 것이다) 보고 싶지 않은 모든 메시지 유형을 끄는 "mute all ther message"(만약 그렇게 하기를 원한다면)을 선택한다.

exe 파일을 Control panel의 관리 응용 프로그램 목록에 등록했다면, 다음 단계는 D3D device의 DirectX Debug Layer에 연결하는 것이다.

아래의 링크에서 더 많은 정보를 찾을 수 있다. 하지만 기본적으로 해야할 것은 D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG 플래그를 포함한 생성 플래그를 이용하여 device를 만드는 것이다.

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/jj200584(v=vs.85).aspx

 

Managed D3D 10.x / 11.x 응용 프로그램(SlimDX, SharpDX and 유사한 wrappers)

C#으로 개발할 때는 D3D 9과 같이, Visual Studio의 메인 프로젝트 속성의 Debug 탭에서 "Enable native code debugging" 플래그를 활성화 시키는 것을 기억해야 한다. 그렇지 않다면 기본 디버그 출력은 Output window를 통해서 얻을 수 없다(자세한 내용은 이 게시물의 위 내용을 참고).

 


Windows 8.x + Windows SDK

이번 파트는 Windows 8.1와 새로운 Windows SDK 버전을 사용하여 작업하는 경우를 커버한다.

D3D 9.x

Windows 8에서의 Debugging D3D 9 응용 프로그램은 Windows 7에서와 마찬가지로 정확하게 같은 동작을 한다. 당연하게도 새로운 Windows SDK는 D3D9을 구성하는 도구를 포함하고 있지 않기 때문에, 이전 버전의 Control panel에 액세스하려면 DX SDK(June 2010)을 설치해야만 한다.(나의 모든 컴퓨터가 Windows 8.1로 업데이트되어 이런 작업이 모두 작동하는지 확인하지 못했다. 여기에 대해서 어떠한 피드백이든 환영한다.)

확실하게 말할 수 있는 것은, 불행하게도, D3D9 debugging은 Windows8.1에서 작동하지 않을 것으로 보인다는 것이다. 만약 이전 버전의 DX control panel을 열면 D3D9 탭의 모든 debug 부분이 회색으로 표시되는 것을 볼 수 있을 것이다.(나는 어떻게 해서는 이것을 되도록 노력했지만 운이 없는지 실패했다. 그래서 만약에 이것을 가능하게 한다면 나에게 알려주기 바란다.)

 

D3D 10.x / 11.x

D3D 10.x와 11.x의 Debug output 활성화는 Windows 7과 거의 동일하다.  이때를 제외하면 DXSDK 폴더 대신에 C:\Windows\System32에 위치한 새로운 버전의 DX Control Panel을 사용해야 한다.(Enabling debug output for D3D 10.x and 11.x is pretty much the same as in the case of Windows 7, unless this time you will need to use the NEW version of the DX Control Panel, located in C:\Windows\System32 instead of the usual DXSDK folders.)

또한, D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG 생성 플래그를 지정하여 Device를 생성해야하고(위의 설명을 참조), C#으로 개발하는 경우라면, 메인 프로젝트에서 "Enable native code debugging" 옵션을 활성화 해야한다.

 

문제 해결

  • 응용 프로그램은 작동하지만 debug output을 얻지 못하는 경우 : D3D9으로 개발하는 경우 이전 버전의 Control Panel의 debug 라이브러리를 활성화해야 한다. 또한 C#으로 작업하는 경우에는, "Enable native code debugging" 옵션을 확실하게 활성화해야 한다. D3D 10/11으로 작업하는 경우에는, D3D11_CREATE_DEVICE_DEBUG 플래그를 이용하여 장치를 생성하고, 작업하는 응용 프로그램을 DX Control Panel의 프로그램 관리 목록에 등록해야 한다. 모든 경우에 항상 적절한 DX Control Panel을 사용해야 한다(자세한 것은 위의 내용을 참조).
  • D3D 10.x / 11.x 에서 debug 생성 플래그를 이용한 device 생성을 시도하는 동안 응용 프로그램이 실패하는 경우 : 이것은 일반적으로 올바른 SDK가 설치되어 있지 않은 경우에 발생한다. 만약에 Windows 7 이나 Windows 8을 사용한다면 Windows8 SDK를 설치해야 한다. 만약에 최신 Windows 8.1을 사용하고 있다면 Windows 8.1 SDK를 설치해야 한다. Windows 8.1은 Windows 8.0 SDK 버전과 호환되지 않는다. D3D 10.x/11.x 구성요소가 있는지 확인하는 간단한 방법은 C:\Windows\System32 의 경로에 새로운 버전의 DX Control Panel이 있는지 확인하는 것이다.

 

원문 링크 >> http://graphicdna.blogspot.kr/2013/10/directx-control-panel-and-d3d-debug.html

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Direct3D는 어떻게 보면 두 개의 레이어가 따로 있다. C++ 쪽에서 Debug를 돌려도 렌더링 쪽에서는 느려질 수 있는 것은 그렇게 많지 않다.


Direct3D에서는 실제 GPU로 들어가는 부분에 Direct3D Runtime이 있다. 여기에도 Debug 빌드와 Release 빌드가 있는데 이것은 C++ 코드와 전혀 상관없이 DirectX Control Panel에 들어가서 수정할 수 있는 것이다. 그것을 Release로 만들면 최적화가 적용되어서 빨라지고 Debug로 만들면 최적화 기능이 꺼지고 Debug 기능들로 인해서 느려진다.


일반적으로 대부분의 프로그래머는 빠르고 에러도 덜 뱉는다는 이유로 Direct3D를 Release로 켜놓고 사용하는데 어느 순간엔가는 이것을 Debug 빌드로 돌려서 Debug를 해야하는 순간이 온다. Memory leak 문제가 발생할 수도 있고, 참조 카운터 문제가 있을 수도 있다. 그래서 이것을 Debug로 바꾸는 순간 엄청난 Warning과 Error를 발생시키는 경우가 있다. 매 프레임마다 같은 혹은 비슷한 장면은 계속해서 그려야하는 렌더링의 특징 상 break를 걸기도 어렵고 Debugging도 어려워진다.


그렇기 때문에 그래픽 프로그래머는 반드시 Direct3D Runtime을 Debug 빌드로 두고 작업을 해야한다. Release 빌드에선 에러나 경고를 뱉지 않던 코드가 Debug 빌드에서 쏟아져 나올 수 있다. 그런 것을 무시하고 Release 빌드로만 작업하고 그런 에러와 경고가 쌓인 상태로 나중에 다른 프로그래머가 Debug를 하려고 하면 수많은 경고와 에러로 인해서 도저히 Debug 작업을 할 수 없게 된다. 결국 작업을 하기 위해서는 이 수많은 에러와 경고들을 처리할 수 밖에 없는데 이렇게 수 개월치 쌓인 문제를 한꺼번에 처리하는 것보다는 에러 하나, 경고 하나가 발생했을때 바로 처리하는 것이 훨씬 깔끔하고 빠른 문제 처리 방법이다.


렌더링 쪽에서는 크게 Debug 빌드가 느린 것 같지는 않은데 게임 쪽에서는 프레임 속도가 제대로 안나오면 문제가 있을 수도 있다.


참고 :: https://www.youtube.com/watch?v=eOF6IZU4nxQ


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Direct3D 9 때부터 있던 DXTrace 함수가 있다.

 

Direct3D의 대부분의 함수는 HRESULT 타입으로 값을 반환하는데

 

DirectX의 대부분의 함수는 HRESULT형으로 값을 반환하는데 DXTrace 함수는 이때 발생한 에러에 대한 내용을 출력하는 사용되는 함수이다.

 

원래의 사용법은

 

#if defined(DEBUG) | defined(_DEBUG)
    #ifndef HR
    #define HR(x)                                              \
    {                                                          \
        HRESULT hr = (x);                                      \
        if(FAILED(hr))                                         \
        {                                                      \
            DXTrace(__FILE__, (DWORD)__LINE__, hr, L#x, true); \
        }                                                      \
    }
    #endif
#else
    #ifndef HR
    #define HR(x) (x)
    #endif
#endif


이다.

 

함수의 각 파라메터는

DXTrace(

__FILE__ :: 에러가 발생한 파일,

__LINE__ :: 에러가 발생한 라인,

hr :: 에러가 발생한 원인이 들어 있는 HRESULT 값,

L#x :: 문자열 타입으로 에러가 발생했을때 메시지창에 띄울 내용,

flag :: 메시지 창을 띄울 것인가?)

를 의미한다.

 

다만 이 함수는 dxerr.lib, dxerr.h에 포함되어 있는데 이 라이브러리와 헤더는 DX SDK가 Windows10 SDK에 포함되면서 사라졌다.

그렇기 때문에 에러 메시지를 출력할 다른 방법을 이용해야 한다. 그 방법의 하나로


#if defined(DEBUG) || defined(_DEBUG)
    #ifndef HR
    #define HR(x)                                            \
    {                                                        \
        HRESULT hr = (x);                                    \
        if(FAILED(hr))                                       \
        {                                                    \
            LPWSTR output;                                   \
            FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM |       \
                FORMAT_MESSAGE_IGNORE_INSERTS      |         \
                FORMAT_MESSAGE_ALLOCATE_BUFFER,              \
                NULL,                                        \
                hr,                                          \
                MAKELANGID(LANG_NEUTRAL, SUBLANG_DEFAULT),   \
                (LPTSTR) &output,                            \
                0,                                           \
                NULL);                                       \
            MessageBox(NULL, output, L"Error", MB_OK);       \
        }                                                    \
    }
    #endif
#else
    #ifndef HR
    #define HR(x) (x)
    #endif
#endif



DXTrace 함수 대신에 FormatMessage 함수와 MessageBox를 이용하는 것이다.

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Severity    Code    Description    Project    File    Line    Suppression State

Error    LNK2019    unresolved external symbol _D3D11CreateDevice@40 referenced in function "protected: bool __thiscall D3DApp::InitDirect3D(void)" (?InitDirect3D@D3DApp@@IAE_NXZ)

 

Direct3D 11 프로그래밍과 관련해서 LNK2019 Error 응답하지 않는 외부 심볼 D3D11CreateDevice 에 대한 해결책.

 

d3d11 정적 라이브러리 파일을 연결해 주어야 한다.

d3d11과 관련된 함수를 사용하는 최상위 헤더에

 

#pragma comment(lib, "d3d11.lib")

를 추가해줄 것.


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이전 버전의 Visual Studio에서는 Direct3D 11 세팅하기가 더럽게 불편했다.

 

마이크로소프트 다운로드 센터에서 DX SDK를 다운 받고 설치하고

 

프로젝트 속성에 들어가서 include, library 디렉토리를 연결하고 Linker에서 .lib 파일 넣어주는등 많은 작업이 필요 했는데

 

Visual Studio 2015로 넘어오고 Windows10 SDK를 받게 되면서부터 저런 작업을 할 필요가 없어졌다.

 

아마 듣기로는 Windows10 SDK에 Direct3D SDK가 포함되었다고 들었다.

 

그럼으로서 이제는 그냥 윈도우즈 API 프로그래밍 할때 #include <Windows.h>를 통해서 윈도우즈 관련 API를 포함했듯이

 

#include <d3d11.h>

 

Direct3D 관련 헤더들을 바로 불러올 수 있다.

 

다만 이전 버전에서 쓰이던 dxerr.h, xnamath.h 같은 몇몇 헤더는 사라졌으니 대체할 헤더를 잘 찾아볼것.


그리고 Direct 프로그래밍 하면서 쓰일 최상위 헤더에


#pragma comment(lib,"d3d11.lib")


를 추가해서 direct3d 라이브러리를 연결해주면 된다.



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