Direct2D 1.3 批精灵

悠悠 2022-08-19 13:22 30阅读 0赞

## D2D 新成员 - SpriteBatch ##

两个月没写代码, 回来发现D2D更新了一个新的接口[ID2D1DeviceContext3][], 看了看文件是在**d2d1\_3.h**, 同[ID2D1DeviceContext2][]属于d2d 1.3, 但是刚出来时没用它的原因是个提供的方法不够吸引人，除了一个高性能渲染几何对象的方法，不过还不如继续d2d 1.1，操作系统还支持的广一些。不过，这将画上句号，Win10 TH2的这个新接口虽然只有两个方法，但是让无HLSL的纯D2D游戏成为可能.

## 高性能带来的更多可能性 ##

先看看相关方法:

*  [ID2D1DeviceContext3::CreateSpriteBatch][ID2D1DeviceContext3_CreateSpriteBatch]  
    简单粗暴的一个方法，看似可以用工厂来创建，不过这也暗示**SpriteBatch**是一个设备相关的资源.
 *  [ID2D1DeviceContext3::DrawSpriteBatch][ID2D1DeviceContext3_DrawSpriteBatch]  
    渲染，需要提供相关的位图，可以看作模型绑定的纹理。其实内部实现肯定也是类似的，不过2D的都在一个平面而已。
 *  [ID2D1SpriteBatch::AddSprites method][ID2D1SpriteBatch_AddSprites method]  
    最直接的方法，添加一些精灵, 后面参数感觉有点坑。
 *  后面的就不说了  
    简单的说每个精灵有4个属性，**源矩形**、**目标矩形**以及**颜色**，还有个是转换矩阵，个人感觉不是很重要的，毕竟穿同一条裤子(bitmap)。颜色用来渲染例子效果，这将是很重要的一个属性。

## DrawSpriteBatch vs DrawBitmap ##

不考虑粒子效果了，之前例子效果必须仔细手写HLSL, 用d2d特效又受限于种类、自生实现效率, 用d3d11交互又受限于设备切换带来的效率问题。  
2D游戏中，背景、地图经常是一张一张拼起来的，称为**Tilemap**, 之前可以用**ID2D1RenderTarget::DrawBitmap**这个最基本的方法渲染这个，但是效率简直不可看, 1.6W个Tile测试结果如下:

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#### DrawBitmap ####

1.  截图:  
    ![这里写图片描述][20160117140111113]  
    一共128x128个格子，1.6万+个精灵
2.  CPU占用:  
    ![这里写图片描述][20160117140129132]  
    2核4线程CPU, 占用30%，基本一个核占满了(这里GPU占用意义不大.就不测试了)
3.  FPS显示:  
    看左上角，第一个是瞬间fps, 第二个是30帧平均fps, 差不多就是50fps
4.  Drawcall次数:  
    ![这里写图片描述][20160117140636391]  
    估计有**几百次**了吧!

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#### DrawSpriteBatch ####

1.截图:  
![这里写图片描述][20160117140854407]  
2. CPU占用:  
![这里写图片描述][20160117141236965]  
低了一个**数量级**，根本无法比!  
3. FPS显示:  
不用说，左上角流畅的60fps  
4. drawcall次数:  
![这里写图片描述][20160117141439352]  
去除最后那次渲染文字，仅仅**两次drawcall**!

也就是效率瓶颈在于drawcall次数上（于是我猜测如果是CPU渲染，fps差不多, 但是实际上一个20fps, 一个40fps）。

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最后测试代码在github上，方便大家[在线浏览][Link 1].

[ID2D1DeviceContext3]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt619826%28v=vs.85%29.aspx
[ID2D1DeviceContext2]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dn890789%28v=vs.85%29.aspx
[ID2D1DeviceContext3_CreateSpriteBatch]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt619827%28v=vs.85%29.aspx
[ID2D1DeviceContext3_DrawSpriteBatch]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt619830%28v=vs.85%29.aspx
[ID2D1SpriteBatch_AddSprites method]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt619834%28v=vs.85%29.aspx
[20160117140111113]: /images/20220731/74c47caac3fa489494d62fa07ea3cb7e.png
[20160117140129132]: /images/20220731/6347b158f19d450bb381e7344ebd0c16.png
[20160117140636391]: /images/20220731/fd3366a8dfc8405daaac03b5e8b88bb2.png
[20160117140854407]: /images/20220731/70495123b41d42dbaa791d2a09933451.png
[20160117141236965]: /images/20220731/7bda45ddbe184c0aa36386ff955d1868.png
[20160117141439352]: /images/20220731/32b1a8b0f9b9470c9d16e3795eec0bb9.png
[Link 1]: https://github.com/dustpg/NoteFL/tree/master/D2D1/D2D1Sprite