之前寫的都是概念介紹，這篇開始實際指揮顯卡少女做事了。
可以讓人物在3D世界裡自由行動了。……想得美，必須從如何初始化開始，D3D和OpenGL初始化很繁瑣，做到單純畫面上有東西，還沒有其他功能就有很多觀念要學。
雖然介紹的是D3D11，即使顯示晶片只支援到D3D 9~10也可以執行本篇的程式，原因見最下面「Direct3D的版本號」。
但作業系統就有要求了，需要Windows 7以上。
筆者的程式教學一覽
SDK安裝方法：
VC安裝後會同時裝Windows SDK，其中就有D3D11的header和library。
TDM-GCC很久沒用了，我記得它的include資料夾有d3d11.h，也是安裝好就可以用。
D3D初始化簡單來說是：準備一個HWND，把這個HWND設成D3D的畫布。
建立視窗的方法以前寫過一篇，以那篇為基礎來製作。
如何建一個視窗—Windows API篇
本程式要用printf()顯示一些東西，所以用main()而不是WinMain()
跟上次的視窗程式不同的地方：
● 一開始宣告了ID3D11Device等物件，這些是D3D運作必須的。
● 填wndclass時沒有填style和hbrBackground，因為本程式整個視窗都是我們自己繪製，不需要Windows內建的方式。
timeBeginPeriod()和timeEndPeriod()之間的部分要說明一下。
這裡用PeekMessage()而不是GetMessage()取得訊息。兩者差別是GetMessage()會讓程式暫停，等收到訊息才繼續，PeekMessage()是沒有訊息也會繼續執行。「遊戲程式基本架構」有提到，遊戲程式即使玩家沒在操作時也有東西在跑，不能在這裡停下。
PeekMessage()傳回值是有訊息時傳回TRUE，沒訊息時傳回FALSE，要檢查msg.message得知是否呼叫過PostQuitMessage()。由於break不能一次跳出兩層while，用一個做記號的變數isEnd。
Sleep()是讓程式暫停一段時間，單位為毫秒(millisecond，千分之一秒)。這裡16大約是1000的1/60，即60FPS。
真正寫遊戲不會直接填16，會先檢查遊戲邏輯和繪製畫面花掉多少時間，然後算出該Sleep多久。本篇是入門教學，先不做這個處理。
至於timeBeginPeriod()和timeEndPeriod()，必須呼叫這兩個函式Sleep()才能正常運作，否則Sleep()的精度很差，即使填16也會停50ms。
個人認為這是為了相容舊版的Windows。Windows 95、98的時代因為當時的技術限制，作業系統內建計時器精度不高，必須切換成另一個模式才能以1ms的精度計時，但代價是消耗很多效能(我沒親自試過，聽說如果不小心會讓電腦當掉)。
現在的軟硬體已經沒有這個限制，但有些舊程式可能利用這個特性工作，為了讓舊程式在現在的Windows有相同行為，保留了這個特性。
接下來是本篇的重點：initD3D()、nextFrame()、deinitD3D()這三個函式。
把資訊填好，傳給D3D11CreateDeviceAndSwapChain()讓它建立物件。
程式裡可以看到好幾次buffer這個詞，這個詞在寫程式很常用，代表記憶體裡的一塊區域，寫D3D程式時當然代表的是顯示記憶體。
3D繪圖裡作為畫布的點陣圖稱為framebuffer，畫面本身也是一張framebuffer，將我們要的framebuffer格式填在struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC裡，叫GPU配置一塊記憶體空間。
除了一般點陣圖有的色彩格式，還要設定multisample等等3D繪圖專用的屬性。
struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC說明
翻一下微軟的說明文件，可看到struct裡有別的struct，有的值是enum放在另一頁說明，總合起來內容很多，而且仔細查enum的說明會看到有些值在Windows 8以上才能用，本程式預定最低支援Windows 7，只能填Windows 7能用的值。
經筆者測試，至少需要填的資料有這些。
● scd.BufferDesc.Format：色彩格式，RGB每個顏色幾bit、有沒有alpha等等。這裡設成低位元組到高位元組是BGRA，每個分量8 bit。
全部能填的值在這裡有說明，相當多，除了建立framebuffer以外，建立貼圖、Z buffer，甚至input assembler裡設定頂點資料也會用到它。
DXGI_FORMAT enumeration
scd.BufferDesc有其他欄位是設定framebuffer寬高、螢幕更新率等等的，這些是全螢幕模式才會用到。
● scd.SampleDesc：multisample設定，目前沒有用到multisample，scd.SampleDesc.Count填1，scd.SampleDesc.Quality填0代表不使用。
● scd.BufferUsage：要把buffer用在什麼地方。這個buffer只要寫入而不用被shader讀取，填DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT。
● scd.OutputWindow和scd.Windowed比較簡單，見上面註解。
● 至於scd.BufferCount，字面意思是buffer數量。更新畫面有double buffer、triple buffer、flip等方法，有些方法需要手動設定buffer數量，但這裡scd另一個欄位：scd.SwapEffect填0代表自動選擇最適合目前環境的方法，scd.BufferCount只要填>0的數即可而沒有實際影響。
再來這個函式的參數
D3D11CreateDeviceAndSwapChain()說明
1：如果電腦有兩個以上的GPU，可以用這個參數選擇，此處填NULL讓系統自動選一個。
2：如果是自動選擇driver要選哪一種，是利用GPU還是由軟體模擬。
用D3D一般都是想利用GPU的運算能力，所以一般都填D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE。
如果第一參數不是NULL，這裡要填D3D_DRIVER_TYPE_UNKNOWN。
3：如果driver是軟體模擬需要這個值，此處不需要，填NULL。
4：其他flag。
5,6：要求的feature level，可傳入一個陣列，如果第一個失敗會嘗試第二個。此處填NULL和0使用這個GPU能支援的最新版。
7：你的電腦上安裝的D3D sdk版本，填D3D11_SDK_VERSION，編譯時會自動代入數值。
8：上面宣告的struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC。
剩下四個參數是傳回值，D3D很多函式是本身傳回HRESULT(一個整數)代表是否成功，其他傳回值用指標傳回。
9,10,12就是程式開頭宣告的變數。三者各是什麼現在講各位大概也記不住，實際用過後自行體會比較好。
11：實際使用的feature level，可以填NULL，此處用printf()看一下系統自動選擇的是哪個。
用16進位表示，總共有哪些值可以看Windows SDK安裝資料夾裡的D3Dcommon.h。
傳回的hr=S_OK (=0)代表成功建立物件，不等於0則用不同的值代表失敗原因。
錯誤碼的意義可以用這個工具查，用法請自己研究。
The Microsoft Error Lookup Tool
建立系統物件到這裡就完成了，但還要把它建立的framebuffer物件取出來，繪圖時會用到。使用swapChain->GetBuffer()取得它建立的點陣圖(Texture2D物件)，再用它建立一個ID3D11RenderTargetView物件。建完screenRenderTarget後就不會再用到screenTexture這個變數，呼叫Release()減少reference count。
以前在另一篇解釋過reference count是什麼，這裡再講一次：D3D刪除物件的方法不是直接呼叫刪除的函式，而是物件內部有個計數器記錄有幾個物件參考到它，呼叫object->Release()會把數字減一，減到0才刪除。
這裡swapChain->GetBuffer()把screenTexture的reference count加1，呼叫Release()扣回來。
至於ID3D11Texture2D和ID3D11RenderTargetView具體是什麼現在先不介紹，等以後教到貼圖物件的時候再介紹。(但不確定我何時會寫到那裡)
(註：經過筆者測試，在這裡device->CreateRenderTargetView()不會增加screenTexture的reference count，呼叫一次Release()就把reference count減到0了，但screenTexture也不會被刪除，可能這個物件有特別處理。不過這是少數特例，大部分物件還是reference count減到0就刪除)
每個frame執行一次這個函式。要是畫面一片黑我們也看不出是否成功初始化D3D11，所以在這裡做一點事，讓畫面從黑漸變到紅。
context->ClearRenderTargetView()是把畫面塗上單色，用ID3D11RenderTargetView物件指定要塗上的framebuffer。
第二參數是顏色，型態是float[4]，[0][1][2][3]分別是R,G,B,A分量，各分量的範圍為0~1。此處每個frame把顏色改變1/60，也就是一秒循環一次。
swapChain->Present()是「遊戲程式基本架構」提到的double buffer，繪圖指令都是先畫在back buffer，再呼叫這個函式把back buffer複製到畫面上。
程式結束時把物件刪除。由於D3D是用reference count管理物件而不是呼叫函式就立刻刪除，先呼叫上層物件的Release()再呼叫下層的也沒關係，不會有「先刪除上層 → 刪除下層時需要存取上層物件，但上層物件已被刪除 → 發生錯誤」的問題。
現在的作業系統資源管理很完善，即使你偷懶沒刪除物件，程式結束時作業系統也會把程式使用的資源釋放，不會殘留在系統裡。但順便介紹一下刪除D3D物件的方法。
程式寫好，假設檔名是simpled3d.cpp，VC用這個指令build
winmm.lib是為了使用timeBeginPeriod()和timeEndPeriod()。
VC命令列工具的用法見這一篇：Visual C++的命令列工具
IDE的話可能要設定library。
執行的樣子
這個例子feature level為0xa100，跟上面列的D3D_FEATURE_LEVEL比對，可看出這個晶片最高支援D3D 10.1。
- Vsync -
「遊戲程式基本架構」講到的Vsync，現在很初學的階段就可以玩玩看這個東西了。
把本篇的程式修改兩個地方
1.把「Sleep(16);」註解掉
2.「swapChain->Present()」第一參數改成1。這個參數是讓程式在這裡暫停，經過幾次畫面更新後才繼續。
再編譯、執行，這次沒有用Sleep()暫停，但仍然是穩定速率執行，跑得快慢依照你螢幕的更新率。
GPU廠商可能有提供一個程式用來設定GPU，裡面有「垂直同步」或「等待垂直重新整理」之類的項目，如下圖是筆者的其中一台電腦：
看起來是強制開啟或關閉vsync，但測試發現這個設定不會影響vsync，vsync完全由程式呼叫swapChain->Present()決定。
nVidia的程式裡有這一段說明
AMD的網站也有說明，說GPU的設定只會影響OpenGL，D3D完全由程式決定。
How to Configure Radeon™ Software to Get an Optimal Gaming Experience
後來試了一下OpenGL程式，確實就會受強制開關影響。看來這個選項只影響OpenGL，D3D11完全由程式決定，D3D9沒試過，但我也沒打算學D3D9了。
- Direct3D的版本號 -
現在來解答雖然程式裡一堆型態和常數名稱有D3D11，為何D3D9、10的晶片也可以執行本程式。
現在的Direct3D有兩種版本號：feature level和DLL的版本號
介紹繪圖管線時貼過這張圖，電子妖精傳指令給顯卡少女實際要經過以下途徑。
我們平常說「某顯示晶片支援D3D12」、「某遊戲需要D3D11的顯卡」指的是feature level，是上圖驅動程式和GPU的部分，指GPU實際有的功能。
各個廠商與世代的GPU支援的功能不一樣，D3D9以前的做法是，程式必須執行時查詢晶片有哪些功能，再根據功能用不同流程繪圖。
呼叫IDirect3DDevice9::GetDeviceCaps()會傳回一大堆GPU性能的資料：
D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT：可用GPU計算坐標和打光，不支援的話只能用CPU計算。
D3DPRASTERCAPS_FOGRANGE, D3DPRASTERCAPS_FOGTABLE, ……：霧效果的性能。
D3DPTEXTURECAPS_MIPMAP：支援mipmap。
…………
詳細說明看微軟官網的這兩篇
IDirect3DDevice9::GetDeviceCaps說明
struct D3DCAPS9說明
舉個例子，東方project花映塚以前的作品執行後會產生log.txt，有如下的內容，就是在檢查功能支援度。FAQ裡也有些項目是處理GPU的問題。
風神錄以後沒打算再支援較舊的晶片，log.txt就沒這些內容了。
這樣程式寫起來繁瑣，一般玩家也難以知道哪個晶片可以執行哪些程式。D3D10以後改用另一個做法：用feature level表示，先制定規格，規定各版本至少要有哪些功能，晶片達到條件才能算是支援某某版本。
例如某個晶片支援geometry shader、不支援compute shader、貼圖大小最大8192×8192，廠商可以在產品標上「支援Direct3D 10.0」，程式作者可以在系統需求寫「需要Direct3D 11.0」，這樣就能清楚看出晶片不能執行這個程式。
呼叫D3D11CreateDeviceAndSwapChain()時用第5,6參數指定feature level會限制你能用的功能，如果指定D3D10，即使你的硬體支援D3D11，之後使用D3D11的功能也會跳error。這可以防止一個問題：假如作者設定程式最低支援D3D10，但作者的電腦支援D3D11，寫程式時不小心用了D3D11才有的功能而沒有發現，程式拿到D3D10的電腦就無法執行。
程式裡很多型態和常數名稱帶有D3D11，且執行時需要d3d11.dll，這是DLL的版本號。電腦裡有哪個DLL是綁Windows版本，Vista以上才有d3d10.dll，7以上才有d3d11.dll。
DLL實際放的位置
32bit版：C:\Windows\SysWOW64\
64bit版：C:\Windows\System32\
兩樣東西的版本號是分開的，即使晶片的feature level只到10.0，只要安裝了Windows 7就有D3D11的DLL，所以D3D10的晶片也能執行本篇的程式。
可以讓人物在3D世界裡自由行動了。……想得美，必須從如何初始化開始，D3D和OpenGL初始化很繁瑣，做到單純畫面上有東西，還沒有其他功能就有很多觀念要學。
雖然介紹的是D3D11，即使顯示晶片只支援到D3D 9~10也可以執行本篇的程式，原因見最下面「Direct3D的版本號」。
但作業系統就有要求了，需要Windows 7以上。
筆者的程式教學一覽
SDK安裝方法：
VC安裝後會同時裝Windows SDK，其中就有D3D11的header和library。
TDM-GCC很久沒用了，我記得它的include資料夾有d3d11.h，也是安裝好就可以用。
D3D初始化簡單來說是：準備一個HWND，把這個HWND設成D3D的畫布。
建立視窗的方法以前寫過一篇，以那篇為基礎來製作。
如何建一個視窗—Windows API篇
| #define UNICODE #include<windows.h> #include<d3d11.h> #include<stdio.h> const int WINDOW_W=200, WINDOW_H=200; //D3D11必要物件 ID3D11Device* device; ID3D11DeviceContext* context; IDXGISwapChain* swapChain; ID3D11RenderTargetView* screenRenderTarget; //畫面顏色 float color[]={0,0,0,1}; //這三個函式在下面說明 static int initD3D(){ …… } static void nextFrame(){ …… } static void deinitD3D(){ …… } LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wparam, LPARAM lparam){ switch(message){ case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); return 0; } return DefWindowProc(hwnd,message,wparam,lparam); } int main(){ WNDCLASS wndclass; ZeroMemory(&wndclass, sizeof(WNDCLASS)); wndclass.lpfnWndProc=WndProc; wndclass.hCursor=LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); wndclass.lpszClassName=L"window"; RegisterClass(&wndclass); RECT rect={0,0,WINDOW_W,WINDOW_H}; AdjustWindowRect(&rect,WS_CAPTION|WS_SYSMENU|WS_VISIBLE,0); HWND window=CreateWindow(L"window", L"title", WS_OVERLAPPED|WS_SYSMENU|WS_VISIBLE,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT, rect.right-rect.left, rect.bottom-rect.top, NULL,NULL,NULL,NULL); if(initD3D(window)){ printf("Can not initialize D3D11\n"); return 0; } //開始訊息迴圈 timeBeginPeriod(1); MSG msg; int isEnd=0; while(!isEnd){ while(PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE)){ if(msg.message==WM_QUIT){ isEnd=1; } DispatchMessage(&msg); } //正式寫遊戲時，遊戲邏輯放在此處 nextFrame(); //更新畫面 Sleep(16); } timeEndPeriod(1); deinitD3D(); return 0; } |
本程式要用printf()顯示一些東西，所以用main()而不是WinMain()
跟上次的視窗程式不同的地方：
● 一開始宣告了ID3D11Device等物件，這些是D3D運作必須的。
● 填wndclass時沒有填style和hbrBackground，因為本程式整個視窗都是我們自己繪製，不需要Windows內建的方式。
timeBeginPeriod()和timeEndPeriod()之間的部分要說明一下。
這裡用PeekMessage()而不是GetMessage()取得訊息。兩者差別是GetMessage()會讓程式暫停，等收到訊息才繼續，PeekMessage()是沒有訊息也會繼續執行。「遊戲程式基本架構」有提到，遊戲程式即使玩家沒在操作時也有東西在跑，不能在這裡停下。
PeekMessage()傳回值是有訊息時傳回TRUE，沒訊息時傳回FALSE，要檢查msg.message得知是否呼叫過PostQuitMessage()。由於break不能一次跳出兩層while，用一個做記號的變數isEnd。
Sleep()是讓程式暫停一段時間，單位為毫秒(millisecond，千分之一秒)。這裡16大約是1000的1/60，即60FPS。
真正寫遊戲不會直接填16，會先檢查遊戲邏輯和繪製畫面花掉多少時間，然後算出該Sleep多久。本篇是入門教學，先不做這個處理。
至於timeBeginPeriod()和timeEndPeriod()，必須呼叫這兩個函式Sleep()才能正常運作，否則Sleep()的精度很差，即使填16也會停50ms。
個人認為這是為了相容舊版的Windows。Windows 95、98的時代因為當時的技術限制，作業系統內建計時器精度不高，必須切換成另一個模式才能以1ms的精度計時，但代價是消耗很多效能(我沒親自試過，聽說如果不小心會讓電腦當掉)。
現在的軟硬體已經沒有這個限制，但有些舊程式可能利用這個特性工作，為了讓舊程式在現在的Windows有相同行為，保留了這個特性。
接下來是本篇的重點：initD3D()、nextFrame()、deinitD3D()這三個函式。
| //傳回0代表成功，非0代表失敗 static int initD3D(HWND window){ HRESULT hr; DXGI_SWAP_CHAIN_DESC scd; ZeroMemory(&scd, sizeof(DXGI_SWAP_CHAIN_DESC)); scd.BufferDesc.Format = DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM; //色彩格式 scd.SampleDesc.Count = 1; //multisample scd.BufferUsage = DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT; scd.BufferCount = 1; scd.OutputWindow = window; //把這個視窗作為D3D的畫布 scd.Windowed = TRUE; //視窗還是全螢幕模式 D3D_FEATURE_LEVEL usedFeatureLevel; //建立D3D系統物件 hr=D3D11CreateDeviceAndSwapChain(NULL, D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE, NULL, D3D11_CREATE_DEVICE_SINGLETHREADED, NULL, 0, D3D11_SDK_VERSION, &scd, &swapChain, &device, &usedFeatureLevel, &context); printf("result %x usedFeatureLevel %x\n",hr,usedFeatureLevel); if(hr!=S_OK){ return 1; } //取得畫面的framebuffer物件 ID3D11Texture2D* screenTexture; swapChain->GetBuffer(0, __uuidof(ID3D11Texture2D), (void**)&screenTexture); device->CreateRenderTargetView(screenTexture, NULL, &screenRenderTarget); screenTexture->Release(); return 0; } |
把資訊填好，傳給D3D11CreateDeviceAndSwapChain()讓它建立物件。
程式裡可以看到好幾次buffer這個詞，這個詞在寫程式很常用，代表記憶體裡的一塊區域，寫D3D程式時當然代表的是顯示記憶體。
3D繪圖裡作為畫布的點陣圖稱為framebuffer，畫面本身也是一張framebuffer，將我們要的framebuffer格式填在struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC裡，叫GPU配置一塊記憶體空間。
除了一般點陣圖有的色彩格式，還要設定multisample等等3D繪圖專用的屬性。
struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC說明
翻一下微軟的說明文件，可看到struct裡有別的struct，有的值是enum放在另一頁說明，總合起來內容很多，而且仔細查enum的說明會看到有些值在Windows 8以上才能用，本程式預定最低支援Windows 7，只能填Windows 7能用的值。
經筆者測試，至少需要填的資料有這些。
● scd.BufferDesc.Format：色彩格式，RGB每個顏色幾bit、有沒有alpha等等。這裡設成低位元組到高位元組是BGRA，每個分量8 bit。
全部能填的值在這裡有說明，相當多，除了建立framebuffer以外，建立貼圖、Z buffer，甚至input assembler裡設定頂點資料也會用到它。
DXGI_FORMAT enumeration
scd.BufferDesc有其他欄位是設定framebuffer寬高、螢幕更新率等等的，這些是全螢幕模式才會用到。
● scd.SampleDesc：multisample設定，目前沒有用到multisample，scd.SampleDesc.Count填1，scd.SampleDesc.Quality填0代表不使用。
● scd.BufferUsage：要把buffer用在什麼地方。這個buffer只要寫入而不用被shader讀取，填DXGI_USAGE_RENDER_TARGET_OUTPUT。
● scd.OutputWindow和scd.Windowed比較簡單，見上面註解。
● 至於scd.BufferCount，字面意思是buffer數量。更新畫面有double buffer、triple buffer、flip等方法，有些方法需要手動設定buffer數量，但這裡scd另一個欄位：scd.SwapEffect填0代表自動選擇最適合目前環境的方法，scd.BufferCount只要填>0的數即可而沒有實際影響。
再來這個函式的參數
D3D11CreateDeviceAndSwapChain()說明
1：如果電腦有兩個以上的GPU，可以用這個參數選擇，此處填NULL讓系統自動選一個。
2：如果是自動選擇driver要選哪一種，是利用GPU還是由軟體模擬。
用D3D一般都是想利用GPU的運算能力，所以一般都填D3D_DRIVER_TYPE_HARDWARE。
如果第一參數不是NULL，這裡要填D3D_DRIVER_TYPE_UNKNOWN。
3：如果driver是軟體模擬需要這個值，此處不需要，填NULL。
4：其他flag。
5,6：要求的feature level，可傳入一個陣列，如果第一個失敗會嘗試第二個。此處填NULL和0使用這個GPU能支援的最新版。
7：你的電腦上安裝的D3D sdk版本，填D3D11_SDK_VERSION，編譯時會自動代入數值。
8：上面宣告的struct DXGI_SWAP_CHAIN_DESC。
剩下四個參數是傳回值，D3D很多函式是本身傳回HRESULT(一個整數)代表是否成功，其他傳回值用指標傳回。
9,10,12就是程式開頭宣告的變數。三者各是什麼現在講各位大概也記不住，實際用過後自行體會比較好。
11：實際使用的feature level，可以填NULL，此處用printf()看一下系統自動選擇的是哪個。
用16進位表示，總共有哪些值可以看Windows SDK安裝資料夾裡的D3Dcommon.h。
| typedef enum D3D_FEATURE_LEVEL { D3D_FEATURE_LEVEL_9_1 = 0x9100, D3D_FEATURE_LEVEL_9_2 = 0x9200, D3D_FEATURE_LEVEL_9_3 = 0x9300, D3D_FEATURE_LEVEL_10_0 = 0xa000, D3D_FEATURE_LEVEL_10_1 = 0xa100, D3D_FEATURE_LEVEL_11_0 = 0xb000, D3D_FEATURE_LEVEL_11_1 = 0xb100, D3D_FEATURE_LEVEL_12_0 = 0xc000, D3D_FEATURE_LEVEL_12_1 = 0xc100 } D3D_FEATURE_LEVEL; |
傳回的hr=S_OK (=0)代表成功建立物件，不等於0則用不同的值代表失敗原因。
錯誤碼的意義可以用這個工具查，用法請自己研究。
The Microsoft Error Lookup Tool
建立系統物件到這裡就完成了，但還要把它建立的framebuffer物件取出來，繪圖時會用到。使用swapChain->GetBuffer()取得它建立的點陣圖(Texture2D物件)，再用它建立一個ID3D11RenderTargetView物件。建完screenRenderTarget後就不會再用到screenTexture這個變數，呼叫Release()減少reference count。
以前在另一篇解釋過reference count是什麼，這裡再講一次：D3D刪除物件的方法不是直接呼叫刪除的函式，而是物件內部有個計數器記錄有幾個物件參考到它，呼叫object->Release()會把數字減一，減到0才刪除。
這裡swapChain->GetBuffer()把screenTexture的reference count加1，呼叫Release()扣回來。
至於ID3D11Texture2D和ID3D11RenderTargetView具體是什麼現在先不介紹，等以後教到貼圖物件的時候再介紹。(但不確定我何時會寫到那裡)
(註：經過筆者測試，在這裡device->CreateRenderTargetView()不會增加screenTexture的reference count，呼叫一次Release()就把reference count減到0了，但screenTexture也不會被刪除，可能這個物件有特別處理。不過這是少數特例，大部分物件還是reference count減到0就刪除)
| static void nextFrame(){ color[0]+=1.0/60; //修改顏色的R分量 if(color[0]>=1){ color[0]=0; } context->ClearRenderTargetView(screenRenderTarget, color); swapChain->Present(0, 0); } |
context->ClearRenderTargetView()是把畫面塗上單色，用ID3D11RenderTargetView物件指定要塗上的framebuffer。
第二參數是顏色，型態是float[4]，[0][1][2][3]分別是R,G,B,A分量，各分量的範圍為0~1。此處每個frame把顏色改變1/60，也就是一秒循環一次。
swapChain->Present()是「遊戲程式基本架構」提到的double buffer，繪圖指令都是先畫在back buffer，再呼叫這個函式把back buffer複製到畫面上。
| static void deinitD3D(){ device->Release(); context->Release(); swapChain->Release(); screenRenderTarget->Release(); } |
現在的作業系統資源管理很完善，即使你偷懶沒刪除物件，程式結束時作業系統也會把程式使用的資源釋放，不會殘留在系統裡。但順便介紹一下刪除D3D物件的方法。
程式寫好，假設檔名是simpled3d.cpp，VC用這個指令build
| cl simpled3d.cpp /Fesimpled3d.exe /O2 /MD /link user32.lib d3d11.lib winmm.lib |
VC命令列工具的用法見這一篇：Visual C++的命令列工具
IDE的話可能要設定library。
執行的樣子
這個例子feature level為0xa100，跟上面列的D3D_FEATURE_LEVEL比對，可看出這個晶片最高支援D3D 10.1。
- Vsync -
「遊戲程式基本架構」講到的Vsync，現在很初學的階段就可以玩玩看這個東西了。
把本篇的程式修改兩個地方
1.把「Sleep(16);」註解掉
2.「swapChain->Present()」第一參數改成1。這個參數是讓程式在這裡暫停，經過幾次畫面更新後才繼續。
再編譯、執行，這次沒有用Sleep()暫停，但仍然是穩定速率執行，跑得快慢依照你螢幕的更新率。
GPU廠商可能有提供一個程式用來設定GPU，裡面有「垂直同步」或「等待垂直重新整理」之類的項目，如下圖是筆者的其中一台電腦：
看起來是強制開啟或關閉vsync，但測試發現這個設定不會影響vsync，vsync完全由程式呼叫swapChain->Present()決定。
nVidia的程式裡有這一段說明
AMD的網站也有說明，說GPU的設定只會影響OpenGL，D3D完全由程式決定。
How to Configure Radeon™ Software to Get an Optimal Gaming Experience
後來試了一下OpenGL程式，確實就會受強制開關影響。看來這個選項只影響OpenGL，D3D11完全由程式決定，D3D9沒試過，但我也沒打算學D3D9了。
- Direct3D的版本號 -
現在來解答雖然程式裡一堆型態和常數名稱有D3D11，為何D3D9、10的晶片也可以執行本程式。
現在的Direct3D有兩種版本號：feature level和DLL的版本號
介紹繪圖管線時貼過這張圖，電子妖精傳指令給顯卡少女實際要經過以下途徑。
我們平常說「某顯示晶片支援D3D12」、「某遊戲需要D3D11的顯卡」指的是feature level，是上圖驅動程式和GPU的部分，指GPU實際有的功能。
各個廠商與世代的GPU支援的功能不一樣，D3D9以前的做法是，程式必須執行時查詢晶片有哪些功能，再根據功能用不同流程繪圖。
呼叫IDirect3DDevice9::GetDeviceCaps()會傳回一大堆GPU性能的資料：
D3DDEVCAPS_HWTRANSFORMANDLIGHT：可用GPU計算坐標和打光，不支援的話只能用CPU計算。
D3DPRASTERCAPS_FOGRANGE, D3DPRASTERCAPS_FOGTABLE, ……：霧效果的性能。
D3DPTEXTURECAPS_MIPMAP：支援mipmap。
…………
詳細說明看微軟官網的這兩篇
IDirect3DDevice9::GetDeviceCaps說明
struct D3DCAPS9說明
舉個例子，東方project花映塚以前的作品執行後會產生log.txt，有如下的內容，就是在檢查功能支援度。FAQ裡也有些項目是處理GPU的問題。
| HAL で動作します 現在のビデオカード、及びドライバの能力詳細 ………… -- デバイス能力 ------------------------------ System -> 非ローカルVRAMブリット : 不可 ハードウェア T&L : 不可 非ローカルVRAMからテクスチャ取得 : 不可 システムメモリからテクスチャ取得 : 不可 ………… |
這樣程式寫起來繁瑣，一般玩家也難以知道哪個晶片可以執行哪些程式。D3D10以後改用另一個做法：用feature level表示，先制定規格，規定各版本至少要有哪些功能，晶片達到條件才能算是支援某某版本。
例如某個晶片支援geometry shader、不支援compute shader、貼圖大小最大8192×8192，廠商可以在產品標上「支援Direct3D 10.0」，程式作者可以在系統需求寫「需要Direct3D 11.0」，這樣就能清楚看出晶片不能執行這個程式。
呼叫D3D11CreateDeviceAndSwapChain()時用第5,6參數指定feature level會限制你能用的功能，如果指定D3D10，即使你的硬體支援D3D11，之後使用D3D11的功能也會跳error。這可以防止一個問題：假如作者設定程式最低支援D3D10，但作者的電腦支援D3D11，寫程式時不小心用了D3D11才有的功能而沒有發現，程式拿到D3D10的電腦就無法執行。
程式裡很多型態和常數名稱帶有D3D11，且執行時需要d3d11.dll，這是DLL的版本號。電腦裡有哪個DLL是綁Windows版本，Vista以上才有d3d10.dll，7以上才有d3d11.dll。
DLL實際放的位置
32bit版：C:\Windows\SysWOW64\
64bit版：C:\Windows\System32\
兩樣東西的版本號是分開的，即使晶片的feature level只到10.0，只要安裝了Windows 7就有D3D11的DLL，所以D3D10的晶片也能執行本篇的程式。
達人
