为什么 Direct3D 应用程序在全屏模式下表现更好？答案

【问题标题】：Why Direct3D application performs better in full screen mode?为什么 Direct3D 应用程序在全屏模式下表现更好？
【发布时间】：2010-09-23 05:03:40
【问题描述】：

与窗口模式相比，Direct3D 应用程序在全屏模式下的性能似乎要好得多。这背后的技术原因是什么？

我想这与全屏应用程序可以获得对显示的独占控制这一事实有关。但是为什么应用程序无法获得对屏幕部分的独占控制（即窗口）并具有相同的性能优势？

【问题讨论】：

出于好奇，您在 Vista 上尝试过吗？启用 DWM 后，我在 XNA 应用程序中的系统上体验到窗口模式速度相当高（更高是因为需要更少的填充率，但关键是它并不慢）。
是的，我正在运行启用了 DWM 的 Vista。我还了解到，当全屏应用程序处于活动状态以释放资源时，Vista 会禁用 DWM。
Vista 仅在应用程序不兼容时才禁用 DWM。在全屏模式下（在其他显示器上可见），我有一些使用 Aero Glass 运行良好的游戏。虽然总的来说这是对的，但大多数游戏都会禁用 DWM。
从 Windows 8 开始，您可以使用 DirectFlip 制作蛋糕并吃掉它。基本上，DWM 会检测合成是否是无操作的，而是直接使用您的帧缓冲区，从而为您提供相同的性能。

标签： performance directx fullscreen direct3d

【解决方案1】：

基本上，视频硬件完全专用于独占模式应用程序。

不存在视频资源（管道、纹理内存等）的争用

尤其是纹理上传可能是一个很大的瓶颈。您需要做的事情越少（因为您拥有一切）越好。

【讨论】：

【解决方案2】：

这里是关于事情如何运作的悬崖笔记。

显示器屏幕总是需要与所谓的主表面相关联才能显示任何内容，即显卡只能从显存中的一个表面扫描。

当应用程序全屏时（并且所有设置都已正确启用以启用翻转），主表面只是应用程序后台缓冲区之一，并且每帧都会翻转到另一个后台缓冲区。这是在屏幕上呈现的最有效方式，但它要求应用程序拥有整个监视器区域（即整个主表面）。

当没有全屏应用程序且 DWM 关闭时，主界面归操作系统所有，每个窗口应用程序都会执行从应用程序后台缓冲区到主界面的 blit。此 blit 需要一些 GPU 时间才能完成（以及来自屏幕上可见的其他应用程序的 blit），因此它不如全屏演示高效。 XP 就是这样工作的。

当 DWM 组成屏幕时，事情变得更加复杂。在这里，DWM 拥有主表面，需要在那里绘制应用程序窗口。为了使它成为可能，每个窗口都有一个关联的表面来保存其内容，称为重定向表面（它允许 DWM 启用窗口重影、玻璃效果和所有这些好东西）。每次 D3D 应用程序发出一个帧时，它都会向重定向表面添加一个 blit。这样，需要发生几个 blit：应用程序 blit 到重定向表面，DWM 从重定向表面到主表面 blit，与全屏相比，这又是一些开销。

请注意，所有额外工作都在 GPU 上，因此不会影响 CPU 性能。

进一步阅读的内容：

http://blogs.msdn.com/greg_schechter/archive/2006/03/19/555087.aspx

http://blogs.msdn.com/greg_schechter/archive/2006/05/02/588934.aspx

http://blogs.msdn.com/greg_schechter/archive/2006/03/05/544314.aspx

【讨论】：

谢谢大家的解释！我认为这个答案很好地概括了情况。

【解决方案3】：

我将在@aib 的回答中添加屏幕的其余部分由操作系统管理。因此，如果需要同时绘制/处理其他任何内容，则必须对性能造成影响。

例如，如果您在 Windows Media Player 的一个窗口中播放视频，然后在另一个窗口中启动 Civilization，当 Civ 开始制作精美的图形时，它需要与其他所有内容（如视频）共享屏幕空间。

而如果 DirectX 应用程序具有全屏，则其他所有内容都可能在“更新”或“播放”，但不会被绘制。

【讨论】：

虽然您的最后一句话只是游戏的一部分，但如果您考虑多显示器设置。
我没有在我的原始帖子中声明我在 Vista 中看到了这一点。如果我理解正确的话，启用 DWM 的 Vista 会在硬件中进行窗口位块传输。我想不出比 aib 和你的更好的建议了，但是如果这种额外的 blitting 会大大减慢速度，我会感到困惑。
很公平，@OregonGhost...不过，我试图保持简单:)
@smt：实际上可以减慢速度的是，在 Vista 中，3D 设备是共享资源，因此单个应用程序无法完全控制它（在理想世界中）。

【解决方案4】：

MSDN 上的 a bit 表示，如果设置正确，全屏模式使用缓冲区翻转，而不是 blitting。有道理。

当然，您可以（并且在某种程度上确实可以）将部分屏幕的独占控制权授予应用程序，但是屏幕的其余部分会发生什么情况呢？您仍然需要在其余窗口上进行 blit、遮挡检查等，我认为这就是导致性能下降的原因。

【讨论】：

如何将屏幕的一部分的独占控制权交给应用程序？我希望它能解决：stackoverflow.com/questions/1357434/…