vkd3d 2.0 chega com suporte avançado a shaders e melhorias de depuração

A equipe de desenvolvimento do vkd3d anunciou a disponibilização da versão 2.0 da biblioteca de portabilidade 3D. O código-fonte pode ser baixado em vkd3d-2.0.tar.xz ou clonado diretamente dos repositórios Git:

• https://gitlab.winehq.org/wine/vkd3d.git
• https://codeberg.org/vkd3d/vkd3d.git

A lista completa de contribuidores está no arquivo AUTHORS do projeto.

Principais novidades

libvkd3d

• Recursos depth/stencil combinados podem ser criados sem a flag D3D12_RESOURCE_FLAG_ALLOW_DEPTH_STENCIL.
• Variável de ambiente VKD3D_DEBUG recebe sintaxe estendida, permitindo controle fino do output de depuração (veja a seção Environment variables no README).

libvkd3d‑shader – suporte a HLSL

• Operações de store em memória compartilhada de grupos de threads.
• Operações atômicas (Interlocked*) em UAVs e memória compartilhada.
• Novo passe de eliminação de sub‑expressões comuns.
• Suporte inicial a loops nos perfis de shader model 2‑3.
• Melhor alocação de registradores temporários e hoisting de escrita de saída, crucial para SM 1‑3.
• Implementação das intrínsecas tex3Dbias(), tex3Dlod() e texCUBElod().
• Novas semânticas de entrada/saída: SV_ClipDistance, SV_CullDistance e SV_StencilRef.
• Correções em InterlockedMin()/InterlockedMax() quando os operandos têm assinaturas diferentes.
• Mapeamento de semânticas VFACE e VPOS para os nomes equivalentes de SM 4+ via VKD3D_SHADER_COMPILE_OPTION_BACKCOMPAT_MAP_SEMANTIC_NAMES.
• Dobra de expressões modulo em ponto flutuante em tempo de compilação.
• Escopo de variáveis declaradas em cláusulas for agora persiste após o laço, alinhando‑se ao comportamento HLSL.
• Análise de literais de ponto flutuante independente da locale do sistema.

FX (effects) source type

• Correção no parsing de índices de operandos dentro de blocos eval().
• Reconhecimento da operação umod do FXLVM.

Legacy Direct3D byte‑code

• Suporte a novas instruções: m4x4, m3x4, m4x3, m3x3, m3x2, phase, texdepth, texreg2ar, texreg2gb, texreg2rgb.
• Modificadores de fonte _dz, _db, _dw, _da para texcrd/texld.
• Registradores de entrada vFace e vPos para pixel shaders.
• Saídas de tamanho de ponto para SM 3 e clamp de saídas SM 1‑2 entre 0 e 1.
• DXIL passa a suportar ponteiros de referência avançada e valores de stencil especificados em pixel shaders.
• Alvo experimental MSL (Metal Shading Language) também aceita stencil reference.
• Assembly de shader Direct3D agora aceita constantes imediatas de 16 bits e novos flags globais (64UAVs, ROVs, UAVLoadAdditionalFormats, etc.).

Novas interfaces

• Estrutura vkd3d_shader_scan_denormal_mode_info para consulta ao modo denormal de ponto flutuante.
• Enum VKD3D_SHADER_SPIRV_EXTENSION_KHR_FLOAT_CONTROLS indica suporte à extensão SPIR‑V KHR_float_controls.
• Opções de compilação VKD3D_SHADER_COMPILE_OPTION_DENORMAL_MODE_F16/F32/F64 definem o modo denormal para 16, 32 e 64 bits.
• Flag VKD3D_SHADER_COMPILE_OPTION_CONST_GLOBAL_UNIFORMS trata todas as uniformes globais como const em fontes HLSL.
• Compilação contra VKD3D_SHADER_API_2_0 falha se o modo denormal exigido não puder ser especificado, exigindo a extensão SPIR‑V correspondente.

libvkd3d‑utils

• Funções D3DCompile(), D3DCompile2(), D3DCompile2VKD3D() e D3DPreprocess() aceitam D3D_COMPILE_STANDARD_FILE_INCLUDE como manipulador de includes.
• A partir da versão do compilador 37, D3DCompile2VKD3D() trata uniformes globais como const, a menos que a flag D3DCOMPILE_ENABLE_BACKWARDS_COMPATIBILITY seja usada.

Mudanças desde a versão 1.19

A atualização inclui centenas de commits de diversos contribuidores. Entre os destaques:

• Correções de parsing e melhorias no pré‑processador HLSL (Elizabeth Figura).
• Implementação de loops SM 3 sem necessidade de uniformes de limite (Francisco Casas).
• Validação de valores de sistema como SV_VertexID, SV_RenderTargetArrayIndex e outros (Giovanni Mascellani).
• Aprimoramentos de depuração e tracking de nível de log por unidade de tradução (vkd3d‑common).
• Testes ampliados para novas instruções, semânticas e comportamento de constante em buffers.

A lista completa de alterações está disponível no changelog oficial do projeto.

Como obter e compilar

1. Baixe o tarball:

   wget https://dl.winehq.org/vkd3d/source/vkd3d-2.0.tar.xz
   tar -xf vkd3d-2.0.tar.xz

2. Ou clone o repositório:

   git clone https://gitlab.winehq.org/wine/vkd3d.git
   cd vkd3d
   git checkout v2.0

3. Siga as instruções de build no arquivo README.md para compilar libvkd3d, libvkd3d‑shader e as utilidades.

Impacto para desenvolvedores

A nova versão traz suporte aprimorado a recursos avançados de shaders, permitindo que aplicações que dependem de HLSL ou DXIL sejam traduzidas com maior fidelidade para Vulkan. As opções de controle de denormalização e as novas flags de compilação facilitam a otimização de desempenho em GPUs que exigem comportamento preciso de ponto flutuante. Além disso, o controle granular de debug simplifica a identificação de problemas em pipelines gráficos complexos.

Para quem mantém projetos baseados em Wine ou em camadas de compatibilidade DirectX‑Vulkan, a atualização para vkd3d 2.0 é altamente recomendada.