【汉化资料】Direct3D程序调试利器 PIX Win

shane007

原文
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) u# z/ S* O# T' n" G4 yPIX 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
) G3 j/ i) r. x参考文档：MSDN PIX documentation
  
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! }/ _" G9 g# z+ w, i6 E4 M; M; `# B 图1 在PIX中创建一个实验
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  L) }) ^3 K& N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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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。
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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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1 W5 `# d7 E" s' G1 e' E' G2.实验内容简介
5 z- T* m7 a' T+ u9 g* t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。
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此工具的位置：
  F7 d/ D/ l: j$ @' y
Microsoft DirectX SDK (June 2006)\Utilities\Bin\x86\PIXWin.exe
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; c" u7 c8 w0 j此工具的完整文档位于帮助文档的如下位置：
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6 V1 T& v9 D- @0 C- PDirectX Software Development Kit\DirectXTools\PIX
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: s; B6 J6 o/ G) P4 ?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。

; R6 Y1 |% z, a: H4 h3 p3 s% n能测试或记录的项目包括：

(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;
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& C: O$ z# {! n/ Q(2).截取屏幕;
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* r" M; W' t7 ]4 m( r(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;
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- u4 `) C% c  ?(4).设备修改;
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(5).拦截Draw调用;

(6).保存设备状态到文件;
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( J: a& Z  L1 A) k7 I% Q(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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(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。

( F0 n" R$ ]" j! }0 R( c/ X实验数据保存后，可以反复查看，其中包括保存的各个帧。
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. L8 ]1 H" c. e# L3 g5 B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）。