【汉化资料】Direct3D程序调试利器 PIX Win

shane007

原文
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6 Q' B; R: F7 o" pPIX 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。

. b/ t+ x" s3 Q; d1.工具界面
参考文档：MSDN PIX documentation
  
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6 I' m4 D$ M+ e2 M' \) K 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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2 g) x1 ^  {9 k7 q. L( G图2 PIX调试分析界面

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。

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。
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4 Y' w2 T& o% T9 w3 o3 u1 J" k4 K. U2.实验内容简介
0 i3 Q# Q  U+ f  a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。

此工具的位置：
* T' B+ c2 p5 N. A/ y4 L3 V
  b  m2 R% {8 b7 r. TMicrosoft DirectX SDK (June 2006)\Utilities\Bin\x86\PIXWin.exe
4 d% {- _  k/ o
# Q" U- d" i* z" t* z2 d此工具的完整文档位于帮助文档的如下位置：

. R, c, A& s. v: k- t9 |DirectX Software Development Kit\DirectXTools\PIX
" _0 g3 G6 \) c! A  h& g8 H6 z
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。
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本文旨在以用户角度而不是MS角度介绍此工具的使用。
* u3 |, E1 u" n  b) }1 K7 H# ]
能测试或记录的项目包括：

6 P5 L4 \8 {5 b, j(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;
# J; ~1 K: ]8 G$ a4 t1 j& b7 O* l
+ y, ~+ s( |3 G5 ~! K$ t1 U3 K(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;
  X! K! V: G- a2 b3 t
(4).设备修改;

4 H  V6 D# i+ b5 G' g(5).拦截Draw调用;
" X6 `$ ]6 n- J9 O" I" S+ e
# c) N: ]) W0 a# s(6).保存设备状态到文件;

. a! {4 h  ~% ]/ {" n(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;
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+ d) o) K, c, }(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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4 Q% O9 d) m9 ~) e+ d/ a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）。