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Vulkan API 基本類型小結(jié)

2075121 2021-02-23 | pdf | 108.4KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

Vulkan 基本類型，Vulkan 開發(fā)需要設(shè)計的類型非常多，整理其基本類型如下，主要包含設(shè)備、隊(duì)列、命令緩沖、隊(duì)列家族、渲染通，管線等，具體內(nèi)容如下所示：

Vulkan類型	功能說明
實(shí)例（VkInstance）	用于存儲Vulkan程序相關(guān)狀態(tài)的軟件結(jié)構(gòu)，可以在邏輯上區(qū)分不同的Vulkan應(yīng)用程序或者同一應(yīng)用程序內(nèi)部不同的Vulkan上下文
物理設(shè)備（VkPhysicalDevice）	對系統(tǒng)中 GPU 硬件的抽象，每個 GPU 對應(yīng)一個物理設(shè)備。另外，每個實(shí)例下可以有多個物理設(shè)備
設(shè)備（VkDevice）	基于物理設(shè)備創(chuàng)建的邏輯設(shè)備，本質(zhì)上是存儲信息的軟件結(jié)構(gòu)，其中主要保留了與對應(yīng)物理設(shè)備相關(guān)的資源。每個物理設(shè)備可以對應(yīng)多個邏輯設(shè)備
命令池（VkCommandPool）	服務(wù)高效分配命令緩沖
命令緩沖（VkCommandBuffer）	用于記錄組成繪制或計算任務(wù)的各個命令，在命令池中分配。若執(zhí)行的是不變的繪制命令，可以對記錄了命令的命令緩沖進(jìn)行重用
命令緩沖啟動信息（VkCommandBufferBeginInfo）	攜帶了命令緩沖啟動時必要信息的對象
命令緩沖提交信息（VkSubmitInfo）	攜帶了命令緩沖提交給隊(duì)列執(zhí)行時必要信息的對象，包括需要等待的信息量數(shù)量、等待的信號量列表、命令緩沖數(shù)量、命令緩沖列表、觸發(fā)的信號量數(shù)量觸發(fā)的信號量列表等
列表家族屬性（ VkQueueFamilyProperties）	攜帶了特定隊(duì)列家族屬性信息的軟件結(jié)構(gòu)，包括家族中隊(duì)列的數(shù)量、能力標(biāo)志等。每一個隊(duì)列家族中可能含有多個能力相近的隊(duì)列，常用的隊(duì)列家族主要有支持圖形任務(wù)和計算任務(wù)的兩大類
隊(duì)列（ VkQueue）	功能為接收提交的任務(wù)，將任務(wù)按序由所屬GPU硬件依次執(zhí)行
格式（VkFormat）	一個枚舉類型，包含了Vulkan開發(fā)中用到的各種內(nèi)存組織形式，如VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM 就表示支持RGBA四個色彩通道，每個通道8個數(shù)據(jù)比特
2D尺寸（VkExtent2D）	用于記錄2D尺寸的結(jié)構(gòu)體，有width和height兩個屬性
圖像（VkImage）	設(shè)備內(nèi)存的一種使用模式，這種模式下對應(yīng)的內(nèi)存用于存儲圖像像素數(shù)據(jù)，其中存儲的像素數(shù)據(jù)可能是來自于紋理圖像也可能是來自于繪制任務(wù)的結(jié)果等
圖像視圖（VkImageView）	配合圖像對象使用，其中攜帶了對應(yīng)圖像的類型、格式、色彩通道交換設(shè)置等方面的信息
交換鏈（ VkSwapchainKHR）	將畫面呈現(xiàn)到特定目標(biāo)平臺(如windows, Android, Linux等)窗體或者表面的機(jī)制，通過它可以提供多個用于呈現(xiàn)的圖像。這些圖像與目標(biāo)平臺相關(guān)，可以看作目標(biāo)平臺呈現(xiàn)用KHR表面的抽象接口。持續(xù)換幀呈現(xiàn)時交替使用其中的多個圖形執(zhí)行，避免用戶看到繪制過程中的畫面引起畫面撕裂。一般情況下，交換鏈中至少有兩個用于呈現(xiàn)的圖像，有些設(shè)備中數(shù)量會更多
幀緩沖（VkFrameBuffer）	為繪制服務(wù)，其中可以包含顏色附件(用于記錄一幀畫面中各個像素的顏色值)、深度附件（用于記錄一幀畫面中各個像素的深度值）、模板附件（用于記錄一幀畫面中各個像素的模板值）等
緩沖（ VkBuffer）	設(shè)備內(nèi)存的一種使用模式，這種模式下對應(yīng)的內(nèi)存用于存儲各種數(shù)據(jù)。比如：繪制用頂點(diǎn)信息數(shù)據(jù)、繪制用一致變量數(shù)據(jù)等
緩沖描述信息（ VkDescriptorBufferInfo）	攜帶了描述緩沖信息的結(jié)構(gòu)體，包含對應(yīng)緩沖、內(nèi)存偏移量、范圍等
渲染通道（VkRenderPass）	其中包含了一次繪制任務(wù)需要的各方面信息，諸如顏色附件、深度附件情況，子通道列表、子通道相互依賴信息等，用于向驅(qū)動描述繪制工作的結(jié)構(gòu)、過程。一般來說，每個渲染通道從開始到結(jié)束將產(chǎn)生一幀完成的畫面
清除內(nèi)容（VkClearValue）	包含了每次繪制前清除幀緩沖所用數(shù)據(jù)的相關(guān)值，主要有清除用顏色值，深度值、模板值
渲染通道啟動信息（VkRenderPassBeginInfo）	攜帶了啟動渲染通道時所需的信息，包括對應(yīng)的渲染通道、渲染區(qū)域的位置及尺寸、繪制前的清除數(shù)據(jù)值等
渲染子通道描述（VkSubpassDescription）	一個渲染通道由多個子通道組成，至少需要一個子通道。每個子通道用一個VkSubpassDescription實(shí)例描述，其中包含了此子通道的輸入附件，顏色附件，深度附件等方面的信息
描述集布局（VkDescriptionSetLayout）	服務(wù)于描述集，給出布局接口。通俗講就是給出著色器中包含了哪些一致變量、分別是什么類型、綁定編號是什么、對應(yīng)于哪個管線階段（比如頂點(diǎn)著色器、片源著色器）等
描述集（VkDescriptorSet）	用于繪制前更新著色器所需的一致變量等
寫入描述集（ VkWriteDescriptorSet）	用于繪制前更新著色器所需的一致變量等
描述集池（ VkDescriptorPool）	用于高效地分配描述集
管線布局（ VkPipelineLayout）	描述管線整體布局，包括哪些推送常量、有哪些描述集等
管線（ VkPipeline）	包含了執(zhí)行指定繪制工作對應(yīng)管線的各方面信息、諸如管線布局、頂點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入情況、圖元組裝設(shè)置、光柵化設(shè)置、混合設(shè)置、視口于剪裁設(shè)置、深度及模板測試設(shè)置、多重采樣設(shè)置等
著色器階段創(chuàng)建信息（VkPipelineShaderStageCreateInfo）	攜帶了單個著色器階段信息的對象，包括著色器的SPIR-V模板、著色器主方法名稱、著色器對應(yīng)階段（比如頂點(diǎn)著色器、片元著色器、幾何著色器、曲面細(xì)分著色器）等
頂點(diǎn)輸入綁定描述（VkVertexInputBindingDescription）	用于描述管線的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入情況，包括綁定點(diǎn)編號，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)頻率(比如每頂點(diǎn)一套數(shù)據(jù))、數(shù)據(jù)間隔等
頂點(diǎn)輸入屬性描述（VkVertexInputAttributeDescription）	描述頂點(diǎn)輸入的某項(xiàng)數(shù)據(jù)信息（比如頂點(diǎn)位置、頂點(diǎn)顏色），包括綁定點(diǎn)編號、位置編號、數(shù)據(jù)格式、偏移量等
管線緩沖（VkPipelineCache）	為高效地創(chuàng)建管線提供支持
格式屬性（VkFormatProperties）	用于存儲執(zhí)行格式類型（比如 VK_FORMAT_D16_UNORM）的格式屬性，包括線性瓦片特征標(biāo)志、最優(yōu)化瓦片特征標(biāo)志、緩沖特種標(biāo)志等
物理設(shè)備內(nèi)存屬性（VkPhysicalDeviceMemoryProperties）	用于存儲獲取的基于指定GPU的設(shè)備內(nèi)存屬性，包括內(nèi)存類型數(shù)量、內(nèi)存類型列表、內(nèi)存堆數(shù)量、內(nèi)存堆列表等
設(shè)備內(nèi)存（VkDeviceMemory）	設(shè)備內(nèi)存的邏輯抽象，前面提到的緩沖(VuBuffer)、圖形(VkImage)都需要綁定設(shè)備內(nèi)存才能正常工作
信號量（VkSemaphore）	用于一個設(shè)備(GPU)內(nèi)部相同或不同隊(duì)列并發(fā)執(zhí)行任務(wù)時的同步工作，一般與方法VkQueueSubmit配合使用，以確保通過VkQueueSubmit方法提交的任務(wù)在指定信號量未觸發(fā)前阻塞直至信號量觸發(fā)后才執(zhí)行。要特別注意的是，若有多個提交的任務(wù)同時等待同一個信號量觸發(fā)，則此信號量的觸發(fā)僅僅會被一個等待的任務(wù)接收到，其他等待的任務(wù)還將繼續(xù)等待。這里的“同步”指的是并發(fā)執(zhí)行時解決沖突的一種策略，有興趣的讀者可以進(jìn)一步查閱相關(guān)資料
柵欄（VkFence）	用于主機(jī)和設(shè)備之間的同步，通俗地講就是用于CPU和GPU并發(fā)執(zhí)行任務(wù)時的同步
KHR表面（VkSurf aceKHR）	此類對象服務(wù)于幀畫面的呈現(xiàn)
KHR表面能力（VkSurfaceCapabilitiesKHR）	攜帶了用于呈現(xiàn)畫面的表面相關(guān)呈現(xiàn)能力的信息，比如畫面尺寸范圍、交換鏈中的圖像數(shù)量、是否支持屏幕交換等
呈現(xiàn)信息（VkPresentInfoKHR）	攜帶了執(zhí)行呈現(xiàn)時所需的一些信息，包括需要等待的信號量數(shù)量、信號量列表、交換鏈的數(shù)量、交換鏈列表、此次呈現(xiàn)的圖像在交換鏈中的索引等