DirectX12全屏模式FPS骤降问题及合法修复方案咨询

问题现象 #

• 窗口模式：使用Direct2D Flip Model渲染两张图片，交换链配置为3个缓冲、无VSync、Present(0,0)双帧队列，Nvidia Exp Overlay统计帧率约3000FPS，GPU负载60%。
• 全屏模式：无论是调用IDXGISwapChain::SetFullscreenState还是调整窗口样式/尺寸实现全屏，帧率骤降至500-600FPS，帧时间仍维持0.1-0.2ms，但GPU负载从60%骤降至17%。

临时解决技巧 #

技巧1：偏移无边框全屏窗口 #

通过修改窗口样式为无边框，再将窗口偏移1像素并增大1像素尺寸，可维持3000FPS：

SetWindowLong(mainWinHandle, GWL_STYLE, ~(WS_CAPTION | WS_THICKFRAME | WS_MINIMIZE |
              WS_MAXIMIZE | WS_SYSMENU | WS_VSCROLL | WS_HSCROLL));

MoveWindow(mainWinHandle, -1, -1, monitorRes.cx + 1, monitorRes.cy + 1, true);

推测此操作是通过欺骗DWM，绕过其对无边框全屏窗口的优化（已尝试禁用DWM优化但无效）。

技巧2：结合SetFullscreenState与窗口调整 #

调用SetFullscreenState(true, NULL)后再调整窗口（即使坐标尺寸设为0,0及真实分辨率也有效），不仅修复性能下降问题，还将GPU使用率拉满至100%，帧率提升至6000FPS：

swapChain->SetFullscreenState(true, NULL);
MoveWindow(mainWinHandle, -1, -1, monitorRes.cx + 1, monitorRes.cy + 1, true);

咨询问题 #

1. 上述现象的根本原因是什么？
2. 如何合法合规地修复全屏模式下的性能下降问题，而非依赖这类"欺骗"DWM的技巧？
3. 为何默认调用IDXGISwapChain::SetFullscreenState会导致性能大幅下降？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fun