Compute Shader

예제 :)

https://github.com/eazuooz/YamYamEngine/commit/aa0c1d6683a1facaa711123b71be8028285d5d14

Default Compute shader · eazuooz/YamYamEngine@aa0c1d6

DirectX에서 컴퓨팅 셰이더는 GPU(그래픽 처리 장치)에서 실행되며 범용 컴퓨팅 작업을 수행하는 데 사용되는 프로그래밍 가능한 셰이더의 한 유형입니다. 이미지를 렌더링하고 시각 효과를 적용하는 데 사용되는 기존 그래픽 셰이더와 달리 컴퓨팅 셰이더는 그래픽과 직접 관련이 없는 복잡한 수학적 및 데이터 처리 작업을 수행하도록 설계되었습니다.

컴퓨팅 셰이더는 고도로 병렬적이며 동시에 많은 계산을 수행할 수 있으므로 물리 시뮬레이션, 오디오 처리 및 과학 컴퓨팅과 같은 작업에 적합합니다. 또한 포스트 프로세싱 효과, 이미지 처리, AI와 같은 작업에도 사용할 수 있습니다.

컴퓨팅 셰이더는 DirectX 11에 처음 도입되었으며 이후 그래픽 프로그래밍의 핵심 기능이 되었습니다. 컴퓨팅 셰이더는 하이 레벨 셰이딩 언어(HLSL) 프로그래밍 언어를 사용하여 작성되며 GPU에서 직접 컴파일 및 실행할 수 있어 고성능과 짧은 지연 시간을 제공합니다.

 

컴퓨트 셰이더 그룹과 쓰레드 상관관계

간단하게 텍스쳐의 픽셀을 컴퓨트셰이더를 이용해서 채워주는 HLSL 코드이다.

RWTexture2D<float4> tex : register(u0);

// SV_GroupID           : 스레드가 속한 그룹의 좌표
// SV_GoupThreadID      : 그룹 내에서, 스레드의 좌표
// SV_GoupIndex         : 그룹 내에서, 스레드의 인덱스 (1차원)
// SV_DispatchThreadID  : 전체 스레드(모든 그룹 통합) 기준으로, 호출된 스레드의 좌표

[numthreads(32, 32, 1)] // 그룹 당 스레드 개수 (최대 1024 까지 지정 가능)
void main(uint3 DTid : SV_DispatchThreadID)
{
    if (1024 <= DTid.x || 1024 <= DTid.y)
    {
        return;
    }

    tex[DTid.xy] = float4(1.f, 0.f, 0.f, 1.f);
}

 

컴퓨튜 셰이더 에서는 2개의 버퍼 리소스를 셰이더에서의 입력 리소스와 출력 리소스로 번갈아가면서 사용한다.

 

구조화 버퍼

입출력 버퍼로 사용 가능하다.

구조체의 배열같이 사용할 수 있는 버퍼를 말한다.

 

언오더드 엑세스 뷰

출력에는 UAV라고 불리는 형식의 뷰가 필요하다.

	bool Texture::Create()
	{
		mTexture->GetDesc(&mDesc);

		if (mDesc.BindFlags& (UINT)D3D11_BIND_FLAG::D3D11_BIND_DEPTH_STENCIL)
		{
			if (!GetDevice()->CreateDepthStencilView(mTexture.Get(), nullptr, mDSV.GetAddressOf()))
				return false;
		}

		if (mDesc.BindFlags & D3D11_BIND_FLAG::D3D11_BIND_RENDER_TARGET)
		{
			if (!GetDevice()->CreateRenderTargetView(mTexture.Get(), nullptr, mRTV.GetAddressOf()))
				return false;
		}

		if (mDesc.BindFlags & D3D11_BIND_FLAG::D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE)
		{
			D3D11_SHADER_RESOURCE_VIEW_DESC tSRVDesc = {};
			tSRVDesc.Format = mDesc.Format;
			tSRVDesc.Texture2D.MipLevels = 1;
			tSRVDesc.Texture2D.MostDetailedMip = 0;
			tSRVDesc.ViewDimension = D3D11_SRV_DIMENSION::D3D11_SRV_DIMENSION_TEXTURE2D;

			if (!GetDevice()->CreateShaderResourceView(mTexture.Get(), &tSRVDesc, mSRV.GetAddressOf()))
				return false;
		}

		if (mDesc.BindFlags & D3D11_BIND_FLAG::D3D11_BIND_UNORDERED_ACCESS)
		{
			D3D11_UNORDERED_ACCESS_VIEW_DESC tUAVDesc = {};
			tUAVDesc.Format = mDesc.Format;
			tUAVDesc.Texture2D.MipSlice = 0;
			tUAVDesc.ViewDimension = D3D11_UAV_DIMENSION::D3D11_UAV_DIMENSION_TEXTURE2D;

			if (!GetDevice()->CreateUnorderedAccessView(mTexture.Get(), &tUAVDesc, mUAV.GetAddressOf()))
				return false;
		}
	}

텍스처를 생성할떄 언오더드 엑세스 뷰(UAV)로 생성가능하게끔 옵션을 추가해줬다.

 

모든준비가 끝났으면 Dispatch 함수를 통해서 컴퓨트셰이더를 실행한다.

	void ComputeShader::OnExcute()
	{
		Binds();

		GetDevice()->BindComputeShader(mCS.Get());
		GetDevice()->Dispatch(mGroupX, mGroupY, mGroupZ);

		Clear();
	}