グラフィックス (C++ AMP)

C++ AMP は GPUs のテクスチャのサポートにアクセスするために使用できる Concurrency::graphics の名前空間に複数の API が含まれます。共通する例を次に示します。

• 計算のデータのコンテナーとして [テクスチャ] のクラスを使用し、GPU のハードウェアのテクスチャ キャッシュとレイアウト 空間的な局所性を 開発できます。空間的な場所は互いの近くに物理的に存在するデータ要素のプロパティです。

• ランタイムは、計算シェーダーの有効な相互運用性を提供します。ピクセル、頂点シェーダーと、tesselation の枠の多くは、C++ AMP の計算で使用できるテクスチャを使用または作成します。

• C++ AMP のグラフィックス API は、サブピクセル Word によって詰められるバッファーにアクセスするための別の方法を提供します。8 ビットまたは 16 ビットのスカラーで構成される texels (テクスチャの要素) を表す書式を持つテクスチャは、このような構成される、パックされたデータ ストレージにアクセスできます。

[!メモ]

C++ AMP API は、サンプリング テクスチャのフィルター処理機能を提供されません。C++ AMP の相互運用機能を使用し、DirectCompute と HLSL にコードを作成する必要があります。

標準と unorm の型

norm と unorm の型は float の値の範囲を制限するスカラー型です。; これで認識されるように 固定で停止します。これらの型は他のスカラー型から明示的に作成することができます。キャストでは、値は最初にキャスト float。次に、固定解除にられている標準 [- 1.0… 1.0] または unorm で許可されるそれぞれの領域に、[0.0… 1.0] です。キャストから、+、- 1 を返します。NaN からキャスト未定義です。標準は unorm から暗黙的に作成し、データ損失はありません。浮動への暗黙の変換演算子はこれらの型で定義されます。二項演算子は、これらの型および float や int などの他の組み込みのスカラー型との中で定義されています: +、-、*、/、==、! =、>、<、>=、<=。複合代入演算子もサポートされます: +=、- =、*=、/=。単項否定演算子は、標準型の場合 (-) が定義されます。

短いベクターのライブラリ

短いベクターのライブラリは HLSL で定義され、texels を定義するために一般的に使用される ベクターの型 機能の一部を提供します。短いベクターは、同じ型の 1 ~ 4 の値を保持するデータ構造です。サポートされている型には double、float、int、norm、uintと unormです。型名は次の表に示します。名前にアンダースコア () がない種類ごとに、対応する typedef があります。アンダースコアを含む型は Concurrency::graphics 名前空間にあります。アンダースコアがない型は Concurrency::graphics::direct3d 名前空間 に __int8 と同じ名前付き __int16のような基本型から明確に区別できるようになります。

演算子

演算子が 2 台の短いベクター中で定義されている場合、短いベクターとスカラー中で定義されます。また、これらの 1 つが満たされている必要があります:

• スカラー型は短いベクターの要素型と同じである必要があります。

• スカラー型は、ベクターの要素型に 1 個のユーザー定義の変換だけ使用して暗黙的に変換できます。

操作は短いベクターの各コンポーネントとスカラー的にコンポーネント間の変換です。有効な演算子です:を次に示します。

Swizzling の式

短いベクターのライブラリは短いベクターのコンポーネントにアクセスするに vector_type.identifier アクセサーの構成要素をサポートします。identifierは swizzling 式と呼ばれるベクター コンポーネントを指定します。式は左辺値または右辺値のいずれかです。識別子の文字は、可能性があります: x、y、z と w; または、" g a、b、「.X」と 「r」の平均ゼロ TH のコンポーネント、「y」と 「g」の平均最初のコンポーネントなど。(「x」と 「r」が同じ識別子で使用できない通知します。) したがって、rgba 「」および 「」 xyzw 同じ結果を返します。「x」と 「y」のようなコンポーネントのアクセサーはスカラー値型です。単項複数アクセサーは短いベクターの型です。たとえば fourInts という名前で、値 2、4、6、および 8 がある int_4 ベクターを作成する場合、fourInts.y は整数 4 および fourInts.rg を返します。値 2 および 4. である int_2 オブジェクトを返します。

テクスチャのクラス

多くの GPUs にピクセルと texels をフェッチ、イメージ、およびテクスチャを表示するために最適化されたキャッシュとハードウェアがあります。texel のオブジェクトのコンテナー クラスである テクスチャ<T,N> のクラスは、これらの GPUs のテクスチャの機能を公開します。texel は次のとおりです:

• int、uint、float、double、norm、または unorm のスカラー。

• 2 個または 4 個の要素を持つベクター短い。許可されない唯一の例外は double_4です。

texture のオブジェクトは、1、2、または 3. の順位を持つことができます。texture のオブジェクトは parallel_for_eachへの呼び出しでラムダの参照によってのみキャプチャできます。テクスチャは、Direct3D テクスチャのオブジェクトとして GPU に格納されます。Direct3d のテクスチャおよび texels に関する詳細については、Direct3D 11 のテクスチャの概要" " を参照してください。

使用する texel の型は、グラフィックス プログラミングで使用される多数のテクスチャの形式の 1 桁になることがあります。たとえば、RGBA の形式は、R G 12、A および B のスカラーの要素に対して 8 ビットを持つ各 32 ビットを使用できます。グラフィックス カードのテクスチャのハードウェアは、書式指定に基づいて、個々の要素にアクセスできます。たとえば、RGBA の書式を使用すると、テクスチャのハードウェアは、32 ビットの各 8 ビット フォームに要素を配置できます。C++ AMP では、ビット転移を使用しないで自動的にコードのスカラー個々の要素にアクセスできるように texel のスカラー要素ごとのビットを設定できます。

テクスチャのオブジェクトのインスタンス化

初期化せずにテクスチャのオブジェクトを宣言できます。次のコード例は、複数のテクスチャ オブジェクトを宣言します。

#include <amp.h>
#include <amp_graphics.h>
using namespace concurrency;
using namespace concurrency::graphics;

void declareTextures() {

    // Create a 16-texel texture of int. 
    texture<int, 1> intTexture1(16);  
    texture<int, 1> intTexture2(extent<1>(16)); 

    // Create a 16 x 32 texture of float_2.  
    texture<float_2, 2> floatTexture1(16, 32);  
    texture<float_2, 2> floatTexture2(extent<2>(16, 32));   

    // Create a 2 x 4 x 8 texture of uint_4. 
    texture<uint_4, 3> uintTexture1(2, 4, 8);  
    texture<uint_4, 3> uintTexture2(extent<3>(2, 4, 8));
}

また texture のオブジェクトを宣言および初期化するには、コンストラクターを使用できます。次のコード例に float_4 のオブジェクトのベクターの texture のオブジェクトをインスタンス化します。スカラー ビットごとの要素は既定値に設定されます。それらがスカラー要素ごとに既定のビットがないため norm と unormの norm、unorm、または短いベクターを持つ、コンストラクターを使用できません。

#include <amp.h>
#include <amp_graphics.h>
#include <vector>
using namespace concurrency;
using namespace concurrency::graphics;

void initializeTexture() {

    std::vector<int_4> texels;
    for (int i = 0; i < 768 * 1024; i++) {
        int_4 i4(i, i, i, i);
        texels.push_back(i4);
    }
    
texture<int_4, 2> aTexture(768, 1024, texels.begin(), texels.end());
}

また、バイトのデータ ソースのデータ ソース、サイズ、およびのビットごとスカラー要素へのポインターを受け取るコンストラクター オーバーロードを使用して texture のオブジェクトを宣言および初期化できます。

void createTextureWithBPC() {
    // Create the source data.
    float source[1024 * 2]; 
    for (int i = 0; i < 1024 * 2; i++) {
        source[i] = (float)i;
    }

    // Initialize the texture by using the size of source in bytes
    // and bits per scalar element.
    texture<float_2, 1> floatTexture(1024, source, (unsigned int)sizeof(source), 32U); 
}

これらの例のテクスチャは、既定のアクセラレータの既定のビューに作成されます。accelerator_view のオブジェクトを指定するには、コンストラクターの他のオーバーロードを使用できます。CPU のアクセラレータのテクスチャのオブジェクトを作成できます。

次の表に示すように texture のオブジェクトの各次元のサイズに制限があります。ランタイム エラーが限界を超えている場合に生成されます。

テクスチャのオブジェクトから読み取ること

texture のオブジェクトから texture::operator[] 演算子、texture::operator() 演算子、または texture::get メソッドを使用して読み込むことができます。texture::operator[] 演算子 と texture::operator() 演算子 は、値ではなく参照を返します。したがって、texture に texture::operator[] 演算子を使用してオブジェクトを作成することはできません。

void readTexture() {
    std::vector<int_2> src;    
    for (int i = 0; i < 16 *32; i++) {
        int_2 i2(i, i);
        src.push_back(i2);
    }

    std::vector<int_2> dst(16 * 32);  
    array_view<int_2, 2> arr(16, 32, dst);  
    arr.discard_data(); 

    const texture<int_2, 2> tex9(16, 32, src.begin(), src.end());  
    parallel_for_each(tex9.extent, [=, &tex9] (index<2> idx) restrict(amp) {          
        // Use the subscript operator.      
        arr[idx].x += tex9[idx].x; 
        // Use the function () operator.      
        arr[idx].x += tex9(idx).x; 
        // Use the get method.
        arr[idx].y += tex9.get(idx).y; 
        // Use the function () operator.  
        arr[idx].y += tex9(idx[0], idx[1]).y; 
    });  

    arr.synchronize();
}

次のコード例は、短い実行ベクターにテクスチャのチャネルを格納する方法と、に短いベクターのプロパティとして個々のスカラー要素にアクセスします。

void UseBitsPerScalarElement() {
    // Create the image data. 
    // Each unsigned int (32-bit) represents four 8-bit scalar elements(r,g,b,a values).
    const int image_height = 16;
    const int image_width = 16;
    std::vector<unsigned int> image(image_height * image_width);

    extent<2> image_extent(image_height, image_width);

    // By using uint_4 and 8 bits per channel, each 8-bit channel in the data source is 
    // stored in one 32-bit component of a uint_4.
    texture<uint_4, 2> image_texture(image_extent, image.data(), image_extent.size() * 4U,  8U);

    // Use can access the RGBA values of the source data by using swizzling expressions of the uint_4.
    parallel_for_each(image_extent,  
         [&image_texture](index<2> idx) restrict(amp) 
    { 
        // 4 bytes are automatically extracted when reading.
        uint_4 color = image_texture[idx]; 
        unsigned int r = color.r; 
        unsigned int g = color.g; 
        unsigned int b = color.b; 
        unsigned int a = color.a; 
    });
}

次の表は、並べ替えのベクターの型のチャネルあたりの有効なビットを示します。

オブジェクトを織る書き込み

texture にオブジェクトを書き込むに texture::set のメソッドを使用します。テクスチャのオブジェクトを読み取り専用または読み取り/書き込みにすることができます。読みやすく、書き込みができるテクスチャのオブジェクトには、次の条件が満たされている必要があります:

• T に 1 個のスカラー コンポーネントだけです。(短いベクターは使用できません)。

• T が double、norm、または unormではありません。

• texture::bits_per_scalar_element のプロパティは 32 です。

3 はすべて true である、texture のオブジェクトは読み取り専用です。最初の 2 種類の要件は、コンパイル時にチェックされます。コンパイル エラーが発生するのは readonly にテクスチャを作成するためのオブジェクト コードが生成されます。texture::bits_per_scalar_element の要件は実行時に検出され、読み取り専用 texture にオブジェクトを作成しようとすると、ランタイムは unsupported_feature の例外を生成します。

テクスチャを次のコード例の書き込み値を追加します。

void writeTexture() {
    texture<int, 1> tex1(16); 
    parallel_for_each(tex1.extent, [&tex1] (index<1> idx) restrict(amp) {    
        tex1.set(idx, 0); 
    });

}

オブジェクトを使用して writeonly_texture_view

writeonly_texture_view のクラスは、テクスチャのオブジェクトの概要を writeonly 提供します。writeonly_texture_view のオブジェクトは、ラムダの式の値によってキャプチャされる必要があります。次のコード例では、2 のコンポーネント (int_2) である texture のオブジェクトへの書き込みに writeonly_texture_view のオブジェクトを使用します。

void write2ComponentTexture() {
    texture<int_2, 1> tex4(16); 
    writeonly_texture_view<int_2, 1> wo_tv4(tex4); 
    parallel_for_each(extent<1>(16), [=] (index<1> idx) restrict(amp) {   
        wo_tv4.set(idx, int_2(1, 1)); 
    });
}

テクスチャのオブジェクトをコピーします

テクスチャの使用はオブジェクトの間を次のコード例に示すように [コピー] の関数または copy_async 関数を使用して、コピーできます。

void copyHostArrayToTexture() {
    // Copy from source array to texture object by using the copy function.
    float floatSource[1024 * 2]; 
    for (int i = 0; i < 1024 * 2; i++) {
        floatSource[i] = (float)i;
}
    texture<float_2, 1> floatTexture(1024);
    copy(floatSource, (unsigned int)sizeof(floatSource), floatTexture); 

    // Copy from source array to texture object by using the copy function.
    char charSource[16 * 16]; 
    for (int i = 0; i < 16 * 16; i++) {
        charSource[i] = (char)i;
    }
    texture<int, 2> charTexture(16, 16, 8U);
    copy(charSource, (unsigned int)sizeof(charSource), charTexture); 
    // Copy from texture object to source array by using the copy function.
    copy(charTexture, charSource, (unsigned int)sizeof(charSource)); 
}

また、1 種類のテクスチャから別の要素に texture::copy_to のメソッドを使用してコピーできます。2 個のテクスチャは異なる accelerator_views です。writeonly_texture_view にオブジェクトをコピーすると、データは texture の基になるオブジェクトにコピーされます。スカラー要素と範囲ごとのビットはコピー元とコピー先の texture のオブジェクトで同じにする必要があります。これらの条件が満たされない場合、ランタイムは例外をスローします。

相互運用性

texture<T,1> と ID3D11Texture1D のインターフェイス、texture<T,2> と ID3D11Texture2D のインターフェイス、texture<T,3> 間の C++ AMP のランタイム サポートの相互運用性、および ID3D11Texture3D のインターフェイス。get_texture のメソッドは texture のオブジェクトを受け取り、IUnknown のインターフェイスを返します。make_texture のメソッドは IUnknown のインターフェイスと accelerator_view のオブジェクトを受け取り、texture のオブジェクトを返します。

参照

関連項目

double_2 クラス

double_3 クラス

double_4 クラス

float_2 クラス

float_3 クラス

float_4 クラス

int_2 クラス

int_3 クラス

int_4 クラス

norm_2 クラス

norm_3 クラス

norm_4 クラス

short_vector 構造体

short_vector_traits 構造体

uint_2 クラス

uint_3 クラス

uint_4 クラス

unorm_2 クラス

unorm_3 クラス

unorm_4 クラス