D3D12 测试文档
版本: 1.0 日期: 2026-03-15
1. 概述
D3D12 测试是 XCEngine 渲染硬件接口 (RHI) 的集成测试,用于验证 DirectX 12 渲染管线的正确性。
2. 测试内容
2.1 渲染管线测试
| 测试项 | 说明 |
|---|---|
| 设备初始化 | D3D12 设备、交换链、命令队列创建 |
| 渲染目标 | 颜色缓冲、深度缓冲创建与绑定 |
| 着色器编译 | 顶点着色器、像素着色器编译 |
| 资源绑定 | 常量缓冲、纹理、描述符堆 |
| 渲染输出 | 三角形渲染到屏幕 |
2.2 截图测试
程序在第 30 帧自动截图,并与基准图 GT.ppm 进行像素级对比。
3. 构建与运行
3.1 构建
# 创建构建目录
mkdir build && cd build
# 配置 CMake
cmake .. -A x64
# 编译
cmake --build . --config Debug --target D3D12
3.2 运行
# 方式一:直接运行可执行文件
./build/tests/D3D12/Debug/D3D12.exe
# 方式二:运行测试脚本(自动截图并对比)
./build/tests/D3D12/Debug/run.bat
4. 测试流程
1. 初始化 D3D12 设备
├── 创建 DXGIFactory
├── 创建 ID3D12Device
└── 创建命令队列
2. 创建交换链
├── 创建描述符堆 (RTV/DSV)
├── 创建渲染目标视图
└── 创建深度模板缓冲
3. 加载资源
├── 编译着色器
├── 创建根签名
├── 创建 PSO
└── 加载纹理
4. 渲染循环
├── 等待 GPU 完成
├── 重置命令分配器
├── 绑定资源
├── 绘制三角形
└── .present()
5. 截图验证 (第 30 帧)
├── 读取渲染目标到 CPU
├── 保存为 PPM 格式
└── 与 GT.ppm 对比
5. 文件结构
tests/D3D12/
├── CMakeLists.txt # 构建配置
├── main.cpp # 测试程序入口
├── run.bat # 运行脚本
├── compare_ppm.py # 图片对比脚本
├── Res/ # 资源目录
│ ├── Image/ # 纹理图片
│ ├── Model/ # 模型文件
│ └── Shader/ # 着色器
└── stbi/ # stb_image 库
6. 基准图
- GT.ppm: 正确渲染的参考截图 (1280x720)
- screenshot.ppm: 程序渲染的实际截图
- 对比阈值: 5 (像素差异容忍度)
7. 调试
7.1 启用 Debug Layer
在代码中设置:
bool enableDebugLayer = true;
gDevice.Initialize(enableDebugLayer);
7.2 日志输出
程序使用 XCEngine Logger 系统,日志输出到:
- 控制台 (ConsoleLogSink)
- 文件 (FileLogSink):
D3D12_engine_log.txt
7.3 常见问题
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 纯黑画面 | 着色器编译失败 | 检查着色器错误日志 |
| 无纹理 | 纹理路径错误 | 确认 Res/Image/ 目录 |
| 截图失败 | GPU 未完成渲染 | 等待 fence 信号 |
8. 修改测试参数
8.1 修改截图帧数
编辑 main.cpp:
if (frameCount == 30) { // 修改此值
SaveScreenshot("screenshot.ppm", 1280, 720);
PostQuitMessage(0);
}
8.2 修改分辨率
if (frameCount == 30) {
SaveScreenshot("screenshot.ppm", 1280, 720); // 修改分辨率
PostQuitMessage(0);
}
9. 添加新测试
- 在
main.cpp中添加测试逻辑 - 重新编译
- 运行并验证
10. 持续集成
测试脚本可集成到 CI 流程:
# 在 CI 中运行
- name: Build D3D12
run: cmake --build build --config Debug --target D3D12
- name: Run Test
run: ./build/tests/D3D12/Debug/run.bat
11. 注意事项
- GUI 程序: D3D12.exe 是 Windows GUI 程序,需要图形界面运行
- GPU 要求: 需要支持 DirectX 12 的显卡
- 分辨率: 默认 1280x720
- 平台: 仅支持 Windows