Render hardware interface

RHI는 플랫폼 전용 그래픽 API위의 얇은 레이어입니다. UE4의 RHI 추상화 레벨은 가급적 낮추었습니다. 이는 모든 플랫폼에서 작동할 수 있도록 하기 위해서 입니다.

  • SM5
    • 일반적으로 D3D11 셰이더 모델 5에 해당하는데, 유일한 차이점은 OpenGL 4.3 제한때문에 텍스처를 16개만 사용할 수 있다는 점입니다. 테셀레이션, 컴퓨트 셰이더, 큐브맵 배열을 지원합니다. 디퍼드 셰이딩 패스가 지원됩니다.
  • SM4
    • D3D11 셰이더 모델 4에 해당합니다. 일반적으로 SM5와 같지만 테셀레이션, 컴퓨트 셰이더, 큐브맵 배열이 없습니다. 디퍼드 셰이딩 패스는 지원됩니다. Eye adaption 컴퓨트 셰이더를 사용하므로 지원되지 않습니다.
  • ES3_1
    • OpenGL ES3.1, Vulkan 및 Metal에서 지원하는 기능에 해당합니다.
  • Feature level은 번역하면 기능 수준을 나타냅니다. Direct3D를 기준으로 하면 Direct3D 11 Feature level 11_1일 때 논리적 혼합 작업, 대상 독립적인 래스터화, 슬롯 수가 증가된 모든 파이프라인 단계의 UAV 등을 지원하는 것을 볼 수 있습니다. 추가적으로 Tier는 계층도 순위, 순서 등을 나타낼 때 사용됩니다.

UE의 RHI패키지는 DirectX가 지배적입니다.

API features

  • Graphics API Applicable system Coloring language |:-:|:-:|:-:| |API|OS|language| |DirectX|Window, XBox|HLSL(Hight Level Shading Language)| |Vulkan|Cross-platform|SPIR-V| |Metal|iOS, MacOS|MSL(Metal Shading Language)| |OpenGL|Cross-platform|GLSL(OpenGL Shading Language)| |OpenGL ES|Moving end|ES GLSL|

  • Compare |:-:|:-:|:-:| |DirectX|Vulkan|OpenGL(ES)|Metal| |texture|image|texture and render buffer|texture| |render target|color attachments|color attachments|color attachments or render target| |command list|command buffer|part of context, display list, NV_command_list|command buffer| |command list|secondary command buffer|-|parallel command encoder| |command list bundle|-|light-weight display list|indirect command buffer| |command allocator|command pool part of context|command pool part of context|command queue| |command queue|queue|part of context|command queue| |copy queue|transfer queue glBiltFramebuffer()|transfer queue glBiltFramebuffer()|bit command encoder| |copy engine|transfer engine conditional|-|blit engine| |predication|conditional rendering|conditional rendering|-| |depth/stencil view|depth/stencil attachment|depth attachment and stencil attachment|attachment, depth render target and stencil render target| |render target view, depth/stencil view, shader resource view, unordered access view|image view|texture view|texture view| |typed buffer SRV, typed buffer UAV|buffer view, texel buffer|texture buffer|texture buffer| |constant buffer views(CBV)|uniform buffer|uniform buffer|buffer in constant address space| |rasterizer order view(ROV)|fragment shader interlock|GL_APB_fragment_shader_interlock|raster order group| |raw or structured buffer UAV|storage buffer|shader storage buffer|buffer in device address space| |descriptor|descriptor|-|argument| |descriptor heap|descriptor pool|-|heap| |descriptor table|descriptor set|-|argument buffer| |heap| device memory|-|placement heap| |-|subpass|pixel local storage|progammable blending| |split barrier|event|-|-| |ID3D12Fence::SetEventOnCompletion|fence|fence, sync|completed handler, MTLCommandBufferwaitUntilComplete| |resource barrier|pipeline barrier, memory barrier|texture barrier, memory barrier|texture barrier, memory barrier| |fence|semaphore|fence, sync|fence, event| |D3D12 fence|timeline semaphore fragment|-|event| |pixel shader|fragment shader tessellation|fragment shader|fragment shader or fragment function tessellation| |hull shader|tessellation control shader|tessellation control shader|tessellation compute kernel| |domain shader|tessellation evaluation shader|tessellation evaluation shader|post-tessellation vertex shader| |collection of resources pool|fragmentbuffer heap|fragment object|-| |pool|heap|-|-| |heap type, CPU page property|memory type|automatically managerd, texture storage hint, buffer storage|storage mode, CPU cache mode| |GPU virtual address|buffer device address|-|-| |image layout, swizzle|image tilling interface|-|-| |matching semantics|matching(in / out)|varying(removed in GLSL 4.20)|-| |thread, lane|invocation|invocation|thread, lane| |threadgroup|workgroup|workgroup|threadgroup| |wave, wavefront|subgroup|subgroup|SIMD-group,quadgroup| |slice|layer|-|slice| |device|logical device|context|device| |multi-adapter device|device group|implicit(E.G.SLICrossFire)|peer group| |adapter, node|physical device-multiview|-|device| view instancing|multiview rendering|multiview rendering|vertex amplification| |resource state|image layout|-|-| |pipeline state|pipeline|stage and program or program pipeline|pipeline state| |root signature|pipeline layout|-|-| |root parameter|descriptor set layout binding push descriptor|-}argument in shader parameter list| |resulting ID3DBlob from D3DCompileFromFile|shader module shader object|shader library| |shading rate image|shading rate attachment|-|rasterization rate map| |tile|sparse block|sparse block|sparse tile| |reserved resource(D12), tiled resource(D11)|sparse image|sparse texture|sparse texture| |window|surface|HDC, GLXDrawable, EGLSurface Pairt of HDC, GLXDrawable, EGLSurface|layer| |-|swapchain image|default framebuffer|drawable texture| |stream-out|transform feedback|transform feedback|-|

렌더링 상태 기본값

렌더링 상태가 너무 많기 때문에 무언가를 그릴 때마다 모두 설정하는 것은 실용적이지 않습니다. 대신 기본값으로 설정된 암시적 상태 세트(**따라서 변경 후 기본값으로 복원되더야 함)과 명시적으로 설정해야 하는 훨씬 더 작은 상태 세트를 가지고 있습니다.

다음은 명시적으로 설정해야 하는 상태 집합은 다음과 같습니다.

  • RHISetRenderTargets
  • RHISetBoundShaderState
  • RHISetDepthState
  • RHISetBlendState
  • RHISetRasterizerState
  • RHISetBoundShaderState

다른 모든 상태는 기본값으로 간주됩니다.

Analyzing the unreal rendering system (13) - RHI Supplements