【汉化资料】Direct3D程序调试利器 PIX Win

shane007

原文
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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。
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1.工具界面
参考文档：MSDN PIX documentation
  


0 ?, }6 y/ G+ j8 Q* D 图1 在PIX中创建一个实验
1 I, @, J& u$ z8 a
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。

( d# D: \3 G3 h; l8 J/ d8 t& U0 `4 F   

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图2 PIX调试分析界面
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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。

/ `% o# P- i7 e. |! l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。

2.实验内容简介
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。
0 ^, [" e, q. o3 r
) ]; q$ z4 \7 d2 m  I此工具的位置：
6 B! a% z# ^4 a7 \+ K& Q" \
Microsoft DirectX SDK (June 2006)\Utilities\Bin\x86\PIXWin.exe
7 B/ h/ d& P- n. b
此工具的完整文档位于帮助文档的如下位置：

DirectX Software Development Kit\DirectXTools\PIX

! T1 ~" U  z0 t& H* G+ W& i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。

能测试或记录的项目包括：
0 w! ?- W& i* Y( [5 M2 Y  F- e6 w
1 Y1 x# D2 K" A# i! f; q(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;
  a  \3 z5 Z. T& G, h: f. X
' A& W8 l+ E& g" q: y. u* Y(2).截取屏幕;
2 N. B( f5 |5 i. I. d9 f* ]. X; H
) _  R8 D% Q* c3 C5 c$ O3 ^(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;
" \! }% Y9 Z' R1 \: g
* L7 t+ l" l2 [7 V) y( W6 L(4).设备修改;
. d( X' S1 R% l! B
; L; H5 o: k! o' Z) X(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;
7 l  |& h0 ~& Q1 \. @, n/ i, o
2 }1 L: f- P. K3 d) E: I$ ~$ P(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。
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8 }' q, ^7 y/ u# A' z! d4 \: J实验数据保存后，可以反复查看，其中包括保存的各个帧。

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）。