Vulkan复习(优化)

VkCommandBuffer数组

• acquire（请求图像）->record（录制命令）->submit（执行命令和渲染）->present（交换链交换，并被显示器读取）
• 只有一个VkCommandBuffer时：
  • 第i+1帧acquire会正确请求到图像吗，假设上一帧的present没有执行完，行为是：等待 / 获取frontbuffer / 获取backbuffer？
    • 会等待present中交换操作完成后（frontbuffer 始终被显示器占用，我们无法获取它），而不必等待读取完成，就可以获取到新的backbuffer，在UINT64_MAX时间内会一直等待，阻塞CPU线程
  • record和 acquire和submit有同步机制吗，怎么保证record在acquire后submit前执行？
    • 有隐式同步机制，
    • acquire的等待会阻塞整个CPU线程，包括后续的record操作,
    • record是CPU命令，可以保证内部顺序，
    • 在它们执行完成后执行vkQueueSubmit，
    • acquire和submit都是GPU命令（单commondbuffer其实可以不用semaphore），无法自动保证内部执行顺序，手动用semaphore保证顺序
  • 流程：当第i帧的submit结束就可以第i+1帧的流程执行，需要等待acquire后（也就是上一帧的present后），然后record执行，submit执行
  • 下一帧的流程需要等待上一帧的完成
• VkCommandBuffer数组时：
  • 第i+1帧acquire会正确请求到图像吗？同上
  • 和单VkCommandBuffer的区别？双缓冲下本质没有区别，虽然vkWaitForFences不会阻塞第i+1帧的执行，但vkAcquireNextImageKHR会阻塞第i+1帧的执行（因为i帧的present中交换操作没有完成，同上面一样还是需要交换完成后才能i+1帧的流程），因此本质没有改变
  • 真正可以让 CPU 与 GPU 并行是需要三缓冲实现的
• 流程：VkCommandBuffer、VkSemaphore、VkFence都变为数组，包括初始化，使用时使用frame id，每帧流程后都会对++frame id % max frame，清理数组

重建swapchain

• 当窗口大小改变时，窗口表面会发生变化，导致交换链大小不再与之兼容，因此要捕获此事件和重建swapchain
• 流程：
  • 初始化窗口：glfwSetFramebufferSizeCallback当窗口大小改变时，就会调用它的回调函数，glfwSetWindowUserPointer将参数2任意用户数据指针与参数1GLFW 窗口关联，通过glfwGetWindowUserPointer获取用户指针，在回调函数中，让bool开关打开
  • 清理SwapChain：将清理操作抽象出来到函数中，包括VkSwapchainKHR，VkImageView，VkFramebuffer
  • 重新创建SwapChain：glfwGetFramebufferSize获取帧缓冲大小（单位是像素，物理大小，随窗口大小按比例改变），当宽高为0时，会等待窗口事件，不会渲染，否则清理并创建，
  • 每帧：在vkWaitForFences和vkResetFences之间（上一帧完成后），vkAcquireNextImageKHR请求可用的图像，如果VK_ERROR_OUT_OF_DATE_KHR交换链已变得与表面不兼容，就重建SwapChain，并退出函数，由于窗口未关闭，因此会继续下一次drawFrame流程

顶点数据

• 之前顶点数据直接放在shader中，现在我们要定义在cpp中，传入到shader中
• 流程：
  • 顶点数据：将3个顶点的位置和颜色数据存放在数组中，每个元素都是Vertex自定义类型
  • Vertex：包含位置和颜色 两个数据，
  • VkVertexInputBindingDescription顶点输入绑定，包含绑定编号，字节间隔，顶点属性寻址是依赖于逐顶点还是逐实例
  • VkVertexInputAttributeDescription顶点输入属性描述，包含数据的绑定编号，着色器输入位置编号，数据的尺寸和类型，相对于顶点输入绑定的元素起始位置的字节偏移量（通过offsetof（class 类型，类成员），获取成员的偏移量）
  • VkPipeline：在VkPipelineVertexInputStateCreateInfo中，为vertexBindingDescriptionCount,vertexAttributeDescriptionCount设置数量和数据
  • shader：把vs中定义的顶点数据删除，改为layout(location = index) in 从外部输入