【汉化资料】Direct3D程序调试利器 PIX Win

shane007

原文
http://h31home.com/rss/blogto.asp?id=40921

PIX Win是DirectX SDK附带的Direct3D程序调试和分析工具，用于D3D应用程序，如果D3D程序的开发者需要收集和分析应用程序对3DAPI的调用和执行信息，此工具是一个很好的选择。例如，用户需要知道某个渲染过程中，后台渲染目标、深度缓冲区、模板缓冲区是否正确地渲染出来了，或者想知道在某帧一个D3D对象是否被正确释放了，可以用这个工具进行调试。当然，此工具不能用于OpenGL程序。本人在一款产品的优化中，使用了此工具，搜索后除了有MSDN文档外，未发现此工具的任何介绍，那这里就以使用者的角度进行简要介绍，希望与使用过和将要使用此工具的朋友交流D3D程序优化的相关经验。

. W, b% X0 `5 g1.工具界面
参考文档：MSDN PIX documentation
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图1 在PIX中创建一个实验

用PIX创建一个实验，运行后，截取D3D应用程序的调用，可以生成一个调用记录文件。经常的做法是创建一个实验，指定一个快捷键，并设置在按键触发时捕获所API调用，再设置自动保存到实验运行文件（*.PIXrun），而实验设置本身又可以存为一个很小的实验文件（*.PIXexp）。程序退出时或打开实验记录时界面切换到下图的样子。下图是从wikipedia借来的主界面图，图中展示的是程序录制的结果。

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1 g) X9 t( @+ [: ^9 `) N
  R$ ?* e5 m, i2 }  C- P9 i2 M图2 PIX调试分析界面

0 e. L7 J& q$ E! D图2中的4个视图分别显示了时间轴，对象列表，事件列表，渲染目标和对象查看视图。 在事件中，可以切换录制的帧，展开树型列表，可以看到在这一帧中对D3D/D3DX函数的调用情况，参数以及返回值。其中蓝色的是地址，代表一个对象指针，点击它可以在右边显示。当选择一个帧时，对象视图中的有些对象变成Alive，这代表这个对象在这一帧中是可用的，双击即可查看。图中选中的是某帧中第2727次函数调用的情况，这是一个SetTexture调用。

3 K" M. \+ i) I' _! w) D3 f; J渲染和对象查看视图中列出了对象的属性，在上部可以设置过滤和排序，每列显示了他被释放的时间（第几帧），引用计数器、分辨率等信息。需要注意的是，只有在事件列表中选中了某一帧，并且打开了右下角的对象查看器中的Render窗口，才能使对象变成可用，当对象可用时，双击对象列表中的对象或直接双击事件列表中指针，就可以在一个新窗口中显示了。我用的版本可能存在一个bug，显示第2个对象就会崩溃，所以可能需要一个对象查看标签后才能打开下一个对象。图2中右下角视图显示的是一个表面。

( E- O+ z% C3 |  h- I# f4 m2.实验内容简介
" g' o9 z2 X7 b, E要使用PIX对应用程序进行测试，需要建立一个个实验，此实验需要设置应用程序的路径和运行参数，另外选择你要测试的项目，所有测试参数选择好之后，就可以开始测试了，这些测试参数可以保存为一个脚本文件，以后可以反复测试。

  A/ X7 \, u. O+ k* N" X) `此工具的位置：
* ~- v2 n8 }$ Y" O: x% N9 ?
Microsoft DirectX SDK (June 2006)\Utilities\Bin\x86\PIXWin.exe
' p; A: G7 G1 ]5 @: x* y& U- Y. y) W
7 P# W) E$ S4 l/ k$ \# h$ U此工具的完整文档位于帮助文档的如下位置：
$ {" `+ R( y$ D; v. a4 L7 J
DirectX Software Development Kit\DirectXTools\PIX
, D3 E/ ?+ P5 x8 G5 E
如果打开帮助文档，使用搜索，输入PIX也能很快定位到这部分文档，从开始菜单中可以直接启动该工具。

本文旨在以用户角度而不是MS角度介绍此工具的使用。
! ]1 ?2 V, C( w( H3 f: ]/ q
7 `: S1 H& W& B3 x1 ~2 g+ r2 y3 Z能测试或记录的项目包括：

: W, \" G4 j) s) d2 j( F(1).每Frame对D3D/D3DX函数的调用，以及参数，可以多次记录单个Frame，也可以记录一段Frame;

(2).截取屏幕;
9 A3 t% S( |. c' k3 e
, @" i7 ]# o( w! z+ w2 T) T0 f(3).每Frame的计数器，以曲线方式显示在屏幕上，包括提交DP,DIP,DUP,DUIP,SetRenderState,SetTexture等请求的数量,的三角形数量,这里，统计的项目可以灵活设置;
. S0 x. W3 s9 v$ A$ {
4 L# j$ W* \7 z, }(4).设备修改;

. @' o6 \# g) ]4 `(5).拦截Draw调用;

(6).保存设备状态到文件;

(7).记录API调用时的数据，包括纹理，顶点和索引的数据，在重绘时，可以查看提交的每个纹理以及纹理的完整数据;

5 F5 ^6 ?9 Y. ?: I# a' O; \; j(8).保存实验记录，将所有试验中处理的数据保存到一个文件中，当然，如果完整记录所有Frame，文件可能比较大，一般只记录关键的几个点。实验记录可以脱离原EXE和资源使用，如果日后需要分析，也只需要这一个文件。
' W# E. {+ i3 \2 h# q4 H
6 J& {+ c& R3 O1 K$ C: O, e实验数据保存后，可以反复查看，其中包括保存的各个帧。
  J  Q! z' a6 z; X# @( M
; W; `( f+ Q3 _( i3 C' s" k- u6 [有了这些测试项目，你可以检查你的应用程序是否提交了正确的状态，释放了不再使用的纹理，如果在某帧一个纹理在某帧还可用，而工具中的渲染窗口还在激活时，此纹理将显示可用，您可以在双击事件列表里的指针或对象表中的条目查看各种数据（顶点，索引，以反汇编形式显示的Shader程序等）表面（纹理，表面等）。