書籍:Metal Programming Guide: Tutorial and Reference via Swift

OpenGLの赤本を出版している出版社から”Metal Programming Guide: Tutorial and Reference via Swift”が出るようですね。

出版社の紹介ページ
https://www.pearson.com/us/higher-education/program/Clayton-Metal-Programming-Guide-Tutorial-and-Reference-via-Swift/PGM1255392.html

目次を見ているとPart IIIでは画像処理,Machine VisionといったGPUの応用処理のほかにMetal特有のニューラルネットワーク関連のGPUアクセラレーションの話題が載るようですね.

CUDAなどではこうしたフレームワークがありますが,世代の近いDirect3D12やVulkanではこうしたフレームワークはないのでMetal特有の話題ということで興味深いですね.

Part III: Data Parallel Programming

Chapter 15: The Metal Compute Pipeline
Chapter 16: Image Processing in Metal
Chapter 17: Machine Vision
Chapter 18: Metal Performance Shaders Framework
Chapter 19: Neural Network Concepts
Chapter 20: Convolutional Neural Networks


AMD GPU Services (AGS) library 5.1リリース

AMD GPU Services (AGS) library 5.1が公開になっています.

https://github.com/GPUOpen-LibrariesAndSDKs/AGS_SDK

このライブラリはグラフィックスAPIがサポートしないAMD GPUの各種機能を使えるようにするSDKですが,5.1では

  • Radeon GPU Profiler,VS 2017対応
  • DX12対応
  • FreeSync 2 HDRディスプレイ対応
  • wave-level shader intrinsicsの追加

UE4やUnityなどを使用している開発者にもメリットがあるようですね.


Shader Model 6 Wave Intrinsicsサンプル

Shader Model 6 Wave Intrinsics サンプルを起動してみました.

https://github.com/Microsoft/DirectX-Graphics-Samples/tree/master/Samples/Desktop/D3D12SM6WaveIntrinsics

このサンプルでは,付属のCompileShader_SM6.batでシェーダをdxc.exe(HLSL 6.0用シェーダコンパイラ)でシェーダをコンパイルする必要があります.

Visual Studio 2017と10.0.15063.0のWindows 10 SDKがインストールされていれば下記にコンパイラがあると思います.

C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\bin\10.0.15063.0\x86\dxc.exe

ビルドを実行すると1~9までのレンダリングモードがあります.これでWave(NVIDIAならWarp, AMDならWavefront)やLane(Wave内の1スレッド)の処理を可視化します.

WaveやLaneなどの用語を再確認したい方は下記の記事のTerminologyを参照ください.

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt733232(v=vs.85).aspx

今回はすべての処理がピクセルシェーダで実装されています.

今回,GeForece GTX 1080で実行していますがWave内のLaneの数はGPUベンダーごとに違うのでAMDでは違う結果になると思います.

1.通常の描画

これがまず基本になります.Wave処理ありません.

2.Color Pixels by lane indices

これはカラー塗ってるピクセルのところをLaneのインデックスを表示しています.0~Wave数までのグラデーションになっているます.Wave内のLaneの割り当てられ方がわかります.

3.Show first lane (white dot) in each wave.

これは,Waveの単位の中で最初のLaneを白ピクセルで表示ています.

4.Show first(white dot)  and last(red dot) lanes in each wave.

これは前述のWaveの最初のLaneが白,最後とのLaneが赤で表示しています.

5.Color Pixels by active lane ratio (white = 100%; black = 0%)

カラーピクセルのあActive Laneの比率の可視化です.白が100%で黒が0%です.

6.Broadcast the color of the first active lane to the wave

これは,実行されてる最初のActive Laneの色をWave内のほかのLaneにブロードキャストしてその色を出力しています.

7.Average the color in a wave.

Wave内のLaneの色の平均を出しています.

8.Color pixels by prefix sum of distance between current and first lane.

これは,シェーダを見た感じでは現在のピクセルの座標値とWaveの最初のLaneの距離を取りその値をWavePrefixSumでLane内のすべての値で和をとっています.そのあとに,Wave内のActive Laneを取得して割って色を出しています.

9.Color pixels by their quad id

これ以前は,Wave単位で処理してましたがここでは2×2のLaneのQuad単位の処理を行っています.この処理では,Quad内の左上,右上,左下,右下と位置によって出力色を変えて出しています.


Direct3D12のサンプルにCreators Updateの新機能のサンプルが追加

Direct3D12のサンプルにCreators Updateの新機能のサンプルが追加されています.

https://github.com/Microsoft/DirectX-Graphics-Samples

今回追加されているのは,

  • D3D12 Depth Bounds Test
  • Shader Model 6 Wave Intrinsics

の2つです.

Depth Bounds Testに関しては,以前の世代のAPIではGPUで使用できた機能ではありますが,Direct3D12で使用可能になった機能です.

Shader Model 6 Wave IntrinsicsはShader Model 6.0の新機能Wave Intrinsicsの使い方のサンプルです.Wave IntrinsicsはCompute ShaderやPixel Shaderでスレッドグループ共有メモリなどを使用せずにほかのシェーダスレッドと値の交換などができる機能です(Pixel Shaderではもともと使用できませんでしたが).

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt733232(v=vs.85).aspx

Wave IntrinsicsはもともとはGPUベンダーの拡張やCUDAなどで使用できていましたが,HLSL 6.0より標準機能になります.


Windows 10 Creators Updateで追加されたディスプレイ輝度,色空間の取得プログラム

CEDECの時にWindows 10 Creators Updateでディスプレイの輝度や色空間などの情報がとれるようになったという話題をしましが,起動するとその情報をコマンドラインに表示するだけのサンプルを公開します.

https://github.com/shaderjp/DisplaySpecCheck

※ビルド済み実行ファイルも添付しているので試すだけならexeあればOKです..

パネルディスカッションでは,HDR10対応(BT.2020)環境の話題がメインでしたが,このプログラム自体はSDRのモニタでも使用可能です.このスクリーンショットの例で使用したディスプレイはDellのSDRの4KモニタP2715Q です。

今回のサンプルはDXGI_OUTPUT_DESC1構造体より取得した情報を表示しています.

DXGI_OUTPUT_DESC1
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/mt825228(v=vs.85).aspx

HDR10かどうかを判断する場合,DXGI_OUTPUT_DESC1のメンバのColorSpaceをチェックします.これが709から2020になっているとHDR10の出力ができます.

輝度値は,MaxLuminance、MinLuminance、MaxFullFrameLuminanceあたりですが,単位はnitsです.SDRの際の表示は手元のいくつかのディスプレイで試しましたが最小0.5, 最大270を出すものが多くあてになるかは不明です.

このサンプルでは,DXGIやスワップチェーンの初期化をやっていますが,自分ですでに生成済み環境であればGetDisplayInformation関数だけ持ってきてIDXGISwapChain4を入れればOKです.


Amazon LumberyardのソースコードがGitHubで公開

AmazonのゲームエンジンLumberyardのソースコードがGitHubで公開になったようです.

Now Available – Lumberyard on GitHub
https://aws.amazon.com/jp/blogs/gamedev/now-available-lumberyard-on-github/

GitHubリポジトリ
https://github.com/aws/Lumberyard

※追記
日本語の記事が公開されました.

LumberyardがGitHubで公開されました!
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/now-available-lumberyard-on-github/


SIGGRAPH 2017 Open Problems in Real-Time Renderingのコース資料

Open Problems in Real-Time Renderingのコース資料が徐々に公開されています.

Open Problems in Real-Time Rendering
http://openproblems.realtimerendering.com/s2017/index.html

“Real-Time Rendering”ということで,ゲームやゲームエンジンの開発にかかわるような人が抱える問題や課題,将来予測などの4つのセッションがあります.

特に今回はPBR, GI, Compute, Deep Learningの活用というテーマに分かれています.

  • Physically-Based Materials: Where Are We? by Sébastien Lagarde (Unity Technologies)
  • A Certain Slant of Light: Past, Present and Future Challenges of Global Illumination in Games by Colin Barré-Brisebois (Electronic Arts SEED)
  • Future Directions for Compute-for-Graphics by Andrew Lauritzen (Electronic Arts SEED)
  • Deep Learning: The Future of Real-Time Rendering? by Marco Salvi (NVIDIA)