计算gpu前端缓冲区中像素的平均值,而不将前端缓冲区复制回系统内存

时间:2013-12-26 11:55:00

标签: c++ c graphics directx gpu

我准备为我的电脑构建一个流光溢彩的克隆。 为此,我需要一种方法来计算屏幕几个区域的平均颜色。

到目前为止,我发现的最快方法如下:

  pd3dDevice->CreateOffscreenPlainSurface(ddm.Width, ddm.Height, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_SCRATCH/*D3DPOOL_SYSTEMMEM*/, &pSurface, nullptr)
  pd3dDevice->GetFrontBufferData(0, pSurface);
  D3DLOCKED_RECT lockedRect;
  pSurface->LockRect(&lockedRect, nullptr, D3DLOCK_NO_DIRTY_UPDATE|D3DLOCK_NOSYSLOCK|D3DLOCK_READONLY);
  memcpy(pBits, (unsigned char*) lockedRect.pBits, dataLength);
  pSurface->UnlockRect();
  //calculate average over of pBits

然而,它会将整个前端缓冲区复制回系统内存,平均需要33毫秒。显然33ms并不接近我需要的速度,因此我正在寻找一种方法来直接在gpu上计算前缓冲区域的平均值,而无需将前缓冲区复制回系统内存。 / p>

编辑:代码段中的瓶颈是pd3dDevice->GetFrontBufferData(0, pSurface);。 memcpy对性能没有明显影响。

修改

根据user3125280的回答,我制作了一些代码,应该占据屏幕的左上角并对其进行平均。但结果总是0.我错过了什么? 另请注意,pSurface现在位于视频内存中,因此GetFrontBufferData只是视频内存中的memcpy,速度非常快。

  pd3dDevice->CreateOffscreenPlainSurface(1, 1, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_SCRATCH, &pAvgSurface, nullptr);
  pd3dDevice->CreateOffscreenPlainSurface(ddm.Width, ddm.Height, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_DEFAULT, &pSurface, nullptr);

  pd3dDevice->GetFrontBufferData(0, pSurface);

  RECT r;
  r.right = 100;
  r.bottom = 100;
  r.left = 0;
  r.top = 0;
  pd3dDevice->StretchRect(pSurface, &r, pAvgSurface, nullptr, D3DTEXF_LINEAR);

  D3DLOCKED_RECT lockedRect;
  pAvgSurface->LockRect(&lockedRect, nullptr, D3DLOCK_NO_DIRTY_UPDATE|D3DLOCK_NOSYSLOCK|D3DLOCK_READONLY);
  unsigned int color = -1;
  memcpy((unsigned char*) &color, (unsigned char*) lockedRect.pBits, 4); //FIXME there has to be a better way than memcopy
  pAvgSurface->UnlockRect();

EDIT2: 显然GetFrontBufferData要求目标驻留在系统内存中。所以我回到原点。

EDIT3: 根据{{​​3}},DX11.1中应该可以使用以下内容:

  • 创建Direct3D 11.1设备。 (也许早期的作品也是如此 - 我还没试过。我不确定是否有理由使用D3D10 / 10.1 / 11设备。)
  • 找到要复制的IDXGIOutput,并调用DuplicateOutput()以获取IDXGIOutputDuplication接口。
  • 调用AcquireNextFrame()等待新帧到达。
  • 处理收到的纹理。
  • 调用ReleaseFrame()。
  • 重复。

然而由于我对DirectX的不存在知识,我很难实现它。

edit4: 早于Windows 8的操作系统不支持DuplicateOutput :(

edit5: 我做了一些经典GetPixel API的实验,认为它对于随机抽样来说可能足够快。可悲的是,事实并非如此。 GetPixel花费的时间与GetFrontBufferData相同。我猜它在内部调用GetFrontBufferData

所以现在我看到两个解决方案:  *停用Aero并使用GetFrontBufferData  *切换到Windows 8 他们俩都不是很好:(

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

这个问题实际上(显然)在游戏代码等中是常见的。一个有趣的解决方案如下:Efficient pixel shader sum of all pixels。这与您的确切情况特别相关,因为您可以使用更大的mimmap纹理来对显示的较小片段求和。

Get the screen into a texture

IDirect3DTexture9* texture; // needs to be created, of course
IDirect3DSurface9* dest = NULL; // to be our level0 surface of the texture
texture->GetSurfaceLevel(0, &dest);
pD3DDevice->StretchRect(pSurface, NULL, dest, NULL, D3DTEXF_LINEAR);

然后创建一个mipmap链为here

// This code example assumes that m_d3dDevice is a
// valid pointer to a IDirect3DDevice9 interface

IDirect3DTexture9 * pMipMap;
m_pD3DDevice->CreateTexture(256, 256, 5, 0, D3DFMT_R8G8B8, 
D3DPOOL_MANAGED, &pMipMap);

当然,您不必访问底部的mipmap(这是平均值)。您可以访问更高级别以获得部分的平均值。这也很快,因为纹理mipmapping在游戏和图形中很重要。其他过滤选项也可以使用。

对于第二次编辑尝试here - 有关gpu内存中纹理的内容以不同方式读取,并且无法锁定,您需要使用getrendertargetdata或其他类似内容。 This可用于将伸展曲面复制到系统池中纹理创建的cpu端。据我所知,gpu侧纹理/表面不能直接记忆。