Chapter1　プログラミングを始める前に

• 1.1 コンピュータグラフィックスとテクノロジーの発展
• 1.2 Direct3D概論
• 1.3 画面にポリゴンが表示されるまでの工程
  • 1.3.1 大まかな流れ
  • 1.3.2 描画コマンドの作成
  • 1.3.3 レンダリングパイプライン
  • 1.3.4 コンピュートパイプライン
• 1.4 Direct3D 12はどこが変わった？
  • 1.4.1 コマンドリストとコマンドキュー
  • 1.4.2 パイプラインステート
  • 1.4.3 ディスクリプタ
  • 1.4.4 ルートシグニチャ
  • 1.4.5 バンドル
  • 1.4.6 インダイレクトコマンド
  • 1.4.7 シェーダモデル 6.0
  • 1.4.8 レイトレーシングパイプライン
  • 1.4.9 可変レートシェーディング
  • 1.4.10 メッシュシェーダパイプライン
  • 1.4.11 サンプラーフィードバック
• 1.5 開発環境の構築
  • 1.5.1 開発環境について
  • 1.5.2 Visual Studioのインストール
  • 1.5.3 グラフィックスツールの設定

Chapter2　ウィンドウの表示

• 2.1 プロジェクトの作成
• 2.2 アプリケーションクラスの作成
  • 2.2.1 Appクラスの実装
  • 2.2.2 Appクラスの呼び出し
• 2.3 Direct3D 12の初期化処理
  • 2.3.1 デバイスの生成
  • 2.3.2 コマンドキューの生成
  • 2.3.3 スワップチェインの生成
  • 2.3.4 コマンドリストの生成
  • 2.3.5 レンダーターゲットビューの生成
  • 2.3.6 フェンスの生成
• 2.4 Direct3D 12の描画処理
  • 2.4.1 コマンドの記録開始
  • 2.4.2 書き込みのためのリソースバリア
  • 2.4.3 レンダーターゲットビューの設定
  • 2.4.4 表示のためのリソースバリア
  • 2.4.5 コマンドの記録終了とコマンドリストの実行
  • 2.4.6 表示処理
• 2.5 Direct3D 12の終了処理
• 2.6 リファクタリング
• 2.7 スマートポインタの使用
• 2.8 デバッグフラグの追加
• 2.9 メモリリークチェック

Chapter3　ポリゴンの表示

• 3.1 シェーダの準備
  • 3.1.1 シェーダファイルの作成
  • 3.1.2 頂点シェーダの実装
  • 3.1.3 ピクセルシェーダの実装
• 3.2 描画に必要なインタフェースの生成
• 3.3 頂点バッファの生成
  • 3.3.1 頂点データの準備
  • 3.3.2 リソースの生成
  • 3.3.3 頂点データの書き込み
  • 3.3.4 頂点バッファビューの設定
• 3.4 定数バッファの生成
  • 3.4.1 定数バッファデータの定義
  • 3.4.2 ディスクリプタヒープの生成
  • 3.4.3 リソースの生成
  • 3.4.4 定数バッファビューの生成
• 3.5 ルートシグニチャの生成
  • 3.5.1 ルートパラメータの種類
  • 3.5.2 ルートシグニチャの生成
• 3.6 グラフィックスパイプラインステー
  • 3.6.1 入力レイアウトの設定
  • 3.6.2 ラスタライザーステートの設定
  • 3.6.3 ブレンドステートの設定
  • 3.6.4 シェーダの設定
  • 3.6.5 パイプラインステートの生成
• 3.7 描画コマンドの生成
• 3.8 インデックスバッファ
  • 3.8.1 インデックスバッファの生成
  • 3.8.2 描画処理の変更
• 3.9 複数図形の描画
  • 3.9.1 Zバッファ法
  • 3.9.2 深度ステンシルビューの生成
  • 3.9.3 深度ステンシルステートの設定
  • 3.9.4 描画処理の変更

Chapter4　テクスチャの表示

• 4.1 テクスチャとは?
  • 4.1.1 画像形式
  • 4.1.2 テクスチャ座標
  • 4.1.3 テクスチャアドレッシングモード
  • 4.1.4 ミップマップ
  • 4.1.5 テクスチャフィルタリング
• 4.2 DirectXTKライブラリの利用
  • 4.2.1 DirectXTK12のインストール
  • 4.2.2 テクスチャデータの準備
• 4.3 テクスチャの描画
  • 4.3.1 シェーダの準備
  • 4.3.2 頂点バッファの変更
  • 4.3.3 ルートシグニチャの変更
  • 4.3.4 テクスチャの生成
  • 4.3.5 描画関数の変更

Chapter5　メッシュの表示

• 5.1 assimpライブラリを利用したモデルの描画
  • 5.1.1 assimpライブラリのインストール
  • 5.1.2 メッシュファイルの準備
  • 5.1.3 ファイルのロード処理
  • 5.1.4 メッシュデータの変換処理
  • 5.1.5 メッシュの描画
• 5.2 フレームワークの整備
  • 5.2.1 ディスクリプタプールクラス
  • 5.2.2 テクスチャクラス
  • 5.2.3 定数バッファクラス
  • 5.2.4 メッシュクラス
  • 5.2.5 マテリアルクラス

Chapter6　基本的なライティング

• 6.1 光と材質
• 6.2 Lambertモデル
• 6.3 Phongモデル
• 6.4 バンプマッピング
  • 6.4.1 法線マップとは?
  • 6.4.2 法線マップの計算方法
  • 6.4.3 接線空間への基底変換
  • 6.4.4 バンプマッピングの実装
  • 6.4.5 ワールド空間への基底変換

Chapter7　光の数値化

• 7.1 立体角
• 7.2 光
• 7.3 放射分析学
  • 7.3.1 放射エネルギー(radiant energy)
  • 7.3.2 放射束(radiant flux)
  • 7.3.3 放射照度(irradiance)
  • 7.3.4 放射発散度(radiant exitance)
  • 7.3.5 放射強度(radiant intensity)
  • 7.3.6 放射輝度(radiance)
• 7.4 測光学
  • 7.4.1 錐状体
  • 7.4.2 分光視感度(spectral luminous efficacy)
  • 7.4.3 光束(luminous flux)
  • 7.4.4 光度(luminous intensity)
  • 7.4.5 照度(illuminance)
  • 7.4.6 光束発散度(luminous exitance)
  • 7.4.7 輝度(luminance)
• 7.5 放射量と測光量の単位変換

Chapter8　光伝達のモデル化

• 8.1 光の伝達を表現するには？
• 8.2 どのぐらい光が出射される？
  • 8.2.1 双方向散乱面反射率分布関数
  • 8.2.2 双方向反射率分布関数
• 8.3 BRDFモデル
  • 8.3.1 Lambertモデル
  • 8.3.2 Phongモデル
• 8.4 オフスペキュラー
  • 8.4.1 フレネル反射
  • 8.4.2 シャドウイングとマスキング
• 8.5 マイクロファセットに基づくBRDF
  • 8.5.1 マイクロサーフェイス
  • 8.5.2 マイクロサーフェイスの射影
  • 8.5.3 マイクロファセットに基づくBRDFの導出
  • 8.5.4 シャドウイング・マスキング関数
  • 8.5.5 Cook-Torranceモデル
  • 8.5.6 GGXモデル

Chapter9　色を適切に扱う

• 9.1 色を表現する
  • 9.1.1 混色
  • 9.1.2 等色実験
  • 9.1.3 CIE 1931 RGB表色系
  • 9.1.4 CIE 1931 XYZ表色系
  • 9.1.5 xy色度図
• 9.2 ディスプレイへの出力
  • 9.2.1 ガンマ補正
  • 9.2.2 伝達関数
  • 9.2.3 色空間の変換
• 9.3 色の規格
  • 9.3.1 IEC 61966-2-1規格(sRGB規格)
  • 9.3.2 ITU-R BT.709勧告
  • 9.3.3 ITU-R BT.2100勧告
• 9.4 トーンマッピング
  • 9.4.1 Reinhardトーンマッピング
  • 9.4.2 HDRディスプレイとトーンマッピ
  • 9.4.3 Reinhardトーンマッピングの拡張
  • 9.4.4 GTトーンマップ
• 9.5 プログラムの実装
  • 9.5.1 HDRサポートのチェック
  • 9.5.2 HDR画像の準備
  • 9.5.3 レンダーターゲットのフォーマッ
  • 9.5.4 色域変換
  • 9.5.5 トーンマッピングの適用
  • 9.5.6 OETFの適用

Chapter10　ライトの種類と表現

• 10.1 光束と放射束の単位変換
• 10.2 パンクチュアルライト
  • 10.2.1 ポイントライト
  • 10.2.2 スポットライト
  • 10.2.3 光の減衰
  • 10.2.4 ディレクショナルライト
• 10.3 フォトメトリックライト
  • 10.3.1 配光測定のための座標系
  • 10.3.2 IESプロファイルの仕様
  • 10.3.3 IESプロファイルの変換
  • 10.3.4 IESプロファイルの適用
• 10.4 イメージベースドライト
  • 10.4.1 逆変換法
  • 10.4.2 モンテカルロ積分法
  • 10.4.3 ライトプローブのフィルタリング
  • 10.4.4 ライトプローブの評価

Chapter11　メッシュシェーダパイプライン

• 11.1 メッシュシェーダとは？
• 11.2 ポリゴンの描画
  • 11.2.1 メッシュシェーダの実装
  • 11.2.2 パイプラインステートの生成
  • 11.2.3 描画コマンドの発行
• 11.3 メッシュレットを用いた描画
  • 11.3.1 メッシュレットの生成
  • 11.3.2 シェーダの実装
  • 11.3.3 描画メソッドの修正

AppendixA　デバッグの仕方

• A1 基本的なデバッグ操作
  • A1.1 ブレークポイント
  • A1.2 データウォッチ
  • A1.3 ステップ実行
  • A1.4 特定の場所に移動する
  • A1.5 コールスタック
  • A1.6 メモリの表示
  • A1.7 データブレーク
  • A1.8 CRTデバッグライブラリ
  • A1.9 並列スタック／並列ウォッチ
• A2 Direct3D 12のデバッグ
  • A2.1 デバッグレイヤーの有効化
  • A2.2 GPUクラッシュの解析
• A3 PIX for Windowsを用いたグラフィックスデバッグ
  • A3.1 インストールとプログラムの起動方法
  • A3.2 GPUキャプチャー方法
  • A3.3 Pipelineビュー
  • A3.4 頂点シェーダのデバッグ
  • A3.5 ピクセルシェーダのデバッグ

AppendixB　DirectX Agility SDKの使用

• B1 Agility SDKの使用方法
• B2 Agility SDKの動作について