VULKAN学习笔记-inter教学四篇

--交换链相关函数：实例层
vkCreateWin32SurfaceKHR
vkDestroySurfaceKHR
vkGetPhysicalDeviceSurfaceSurportKHR
vkGetPhysicalDeviceSurfaceCapabilitesKHR
vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR
vkGetPhysicalDeviceSurfacePresentModesKHR

vk_create_win32_surface
vk_destroy_surface
vk_get_phydev_surface_surport
vk_get_phydev_surface_caps
vk_get_phydev_surface_fmts
vk_get_phydev_surface_present_modes
--交换链相关函数：设备层
vk_create_swapchain
vk_destroy_swapchain
vk_get_swapchain_images
vk_acquire_next_image
vk_queue_present

交换链可以支持大于三个的图像，但最多同时操作三个，不支持同时操作三个以上

--信号量相关
vkCreateSemaphore

--创建交换链
--准备数据：
--1，vkGetPhyDevSurfaceCaps获取平面的能力：支持的图像数量，图像尺寸，支持的转换格式
--2，vkGetPhyDevSurfaceFormats获取平面支持的格式 RGBA等
--3，vkGetPhyDevSurfacePresentModes 获取支持的演示模式，立即演示或垂直同步等
--为交换链创建作准备工作
--1，确定交换链图像数量
surface_caps.minImageCount < N < surface_caps.maxImageCount
--2，选择交换链图像格式
比如选择 VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM，如果不支持，则选择其它的
--3，选择交换链图像大小
surface_caps.currentExtent.width = 640
surface_caps.currentExtent.height = 480
--4，选择交换链标记用法
surface_caps.surportedUsageFlags & VK_IMAGE_USAGE_XXX
VK_IMAGE_USAGE_XXX 包括：
VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED --图像用作采样图，即在shader中采样使用
VK_IMAGE_USAGE_STORAGE
VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT
VK_IMAGE_USAGE_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT
VK_IAMGE_USAGE_INPUT_ATTACHMENT
--5，选择演示模式
--一共四种模式，每种模式的minImageCount都是2，因为必须支持交换链，交换链需少至少2个图
--immediate 模式，使用至少二个图像，有撕裂
--fifo 模式，使用至少二个图像，只在垂直回扫期间替换图像，无撕裂但有输入延迟
--fifo relaxed 类似fifo，帧率小于刷新率时出现撕裂
--mailbox模式，使用至少二个图像 minImageCount=2，一般申请3个，类似三缓冲，最好
VK_PRSENT_MODE_MAILBOX_KHR

--水平扫描
--垂直扫描：从上往下执行N个水平扫描
--垂直回扫：在扫描完一屏后，会有一个从下往上的回扫过程，应该比较短暂，
--垂直同步：完成垂直回扫后显示器发出一个扫描完成的信息-垂直同步信号

--注意显示与渲染的区别
--渲染：是指对交换链中的图像进行写操作
--显示：将交换链中准备好的图像显示到显示器上(显示器的光栅扫描处理过程-水平扫描，垂直扫描，垂直回扫等)

FIFO 模式只在垂直回扫期间替换需要显示的图像，但如果所有图像都在队列中，则需要等待垂直同步信号
释放当前显示的图像以用于渲染操作

MAILBOX 模式只在垂直回扫期间替换需要显示的图像，由于使用了三缓冲，不会出现[类似FIFO的]垂直同步状况

--垂直同步在游戏中要不要开？
1，如果帧率高于60或显示器刷新率就要开，防止撕裂
2，如果帧率低于30帧时，开垂直同步会导致更低的帧率，这时应以帧率为主，关掉垂直同步， 当然这时也会有撕裂，

--导致画面撕裂的原因？
根本原因是显示器扫描一屏的过程中被替换了帧数据，导致下半屏与上半屏使用了不同帧的画面
只要游戏不管垂直同步信号，不管显示器刷新率与游戏帧率是任何关系都会出现撕裂
也就是说，游戏帧率高于，低于显示器刷新率都会出现画面撕裂，只有游戏渲染引擎处理好了垂直
同步信号才能避免

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--FIFO 与 MAILBOX 的根本不同在于：
--FIFO 模式下，应用要等待垂直同步信号，然后获取显示完成的图像用来渲染，渲染完成后放入待显示队列
--MAILBOX 模式下，应用渲染完一帧后交给待渲染队列，并取回该队列的图像用作渲染，因此不必等待垂直同步信号
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--FIFO与MAILBOX都使用了队列，而IMEDIATE模式不使得队列

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--摘记------------------------------------------------------------
在 FIFO 模式中，显示一个图像，其余图像放在 FIFO 队列中。 该队列的长度通常等于“imageCount – 1”。
一开始，所有图像可能都可用于应用（因为队列是空的，没有任何图像）。
当应用演示图像（将其“返回”至交换链）时，该图像将附在队列末尾。
因此，队列变满后，应用需要等待其他图像，直至垂直回扫阶段释放出所显示的图像。
如果出现垂直同步信号，该队列的第一个图像将替换显示的图像。 之前显示的图像（释放的图像）可用于应用，
因为它成了未使用的图像（不演示，也不在队列中等待）。
如果所有的图像都在列队中，应用将等待下一个回扫期以访问其他图像。
如果渲染时间长于刷新率，应用将不需要等待。
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--创建交换链

vkSwapchainCreateInfoKHR
<surface, minImgCnt, imgFmt, imgExtent, imgUsage, presentMode, cliped, alpha oldswapchain>
--alpha:该平面与其它平面混合时的alpha值
--imgExtent:图像尺寸等
--imgUsage: VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT 等

--1，vkQueueSubmit()
--提交命令缓冲区，并等待可用图像，然后硬件开始渲染，
--渲染完成后执行下一步
--2，vkQueuePresent(renderFinishedSemaphore, swapchain, image_idx)
--将显示数据放入显示队列，说明在1中是绘制到image_idx上的
问题：vkQueueSubmit的参数中并没有提供图像索引，硬件是如何知道要绘制到image_idx上？

一次可以演示多个图像，但一个交换链最多一个

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image view
vkImageViewCreateInfo = {
image, VK_IMAGE_VIEW_TYPE_2D, FMT,
{SWIZZLE_R,SWIZZLE_G,SWIZZLE_B,SWIZZLE_A},
{VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT, 0, 1, 0, 1}
}

vkCreateImageView(device, vkImageViewCreateInfo, &imgView)

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VULKAN的渲染管道是不能切换状态的，只能生成时确定好状态及错误检测
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使用不同的渲染状态，或SHADER去渲染对象时，必须创建不同的管道，
渲染透明物体使用一种管道，
渲染不透明物体只能使用另一种管道
不能使用一种管着来渲染透明和不透明物体，因为不能切换渲染状态
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vkPiplineShaderStageCreateInfo = {
{
SHADER_STAGE_VIERTEX, bytes, "main"
},
{
SHADER_STAGE_FRAGMENT, bytes, "main"
},
}

vkPipelineVertexInputStateCreateInfo
vkPipelineInputAssemblyStateCreateInfo{
triangle_list,
}
vkPipelineRasteriationStateCreateInfo
vkPipelineMultisampleStateCreateInfo
vkPipelineColorBlendAttachmentState
vkPipelineLayoutCreteInfo

vkGraphicsPiplineCreateInfo = {
shader_stages_info,
vertext_info,
assembly_info,
tessellation_info,
viewport_info,
rasteration_info,
multisample_info,
depthstencil_info,
colorblend_info,
pipeline_layout_info,
renderpass,
subpass_idx, --仅有一个pass时：0

}

VK_PIPELINE_STAGE_TOP_OF_PIPE_BIT
None required
VK_PIPELINE_STAGE_DRAW_INDIRECT_BIT
VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT or
VK_QUEUE_COMPUTE_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_VERTEX_INPUT_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_VERTEX_SHADER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_TESSELLATION_CONTROL_SHADER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_TESSELLATION_EVALUATION_SHADER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_GEOMETRY_SHADER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_EARLY_FRAGMENT_TESTS_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_LATE_FRAGMENT_TESTS_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_COMPUTE_SHADER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT
VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT,
VK_QUEUE_COMPUTE_BIT or
VK_QUEUE_TRANSFER_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT
None required
VK_PIPELINE_STAGE_HOST_BIT
None required
VK_PIPELINE_STAGE_ALL_GRAPHICS_BIT
VK_PIPELINE_STAGE_ALL_COMMANDS_BIT

vkMemoryRequirements
vkGetBufferMemoryRequirements
vkPhysicalDeviceMemoryProps

vkGetPhysicalDeviceMemoryProperties
{
memoryHeaps,
memoryTypes,
}

vkMemoryAllocate

mem_prop.memoryTypes[i].proptertyFlags &
VK_MEMORY_PROPERTY_HOST_VISIBLE_BIT
--主机可见内存，即应用可操作内存，我们可以map它，进行memcpy以上传顶点数据

vkMappedMemoryRange
vkFlushMappedMemoryRanges--可以刷新多段不连续内存

---------------------------
---??????我们可调用 vkFlushMappedMemoryRanges() 函数。
---之后，驱动程序将知道哪些部分已修改，并重新加载它们（即刷新高速缓存）。
--重新加载通常在壁垒上执行。 修改缓冲区后，我们应设置缓冲区内存壁垒，
--告知驱动程序部分操作对缓冲区造成了影响，应进行刷新

虚拟帧：一般是包含
1个cmdbuffer，
2个semaphore,
1个fence,
1个framebuffer,

虚拟帧也就是一个缓存，三缓存就是使用三个虚拟帧

vkFenceCreateInfo{
vk_fence_create_signaled_bit,
}

vkCreateFence(device, info, &fence)

交换链重新创建时，旧的图像将无效并消失。 因此我们必须重新创建图像视图和帧缓冲器。

vkCreateFrameBuffer
<renderpass, imageview, width, height>

vkRenderPassBeginInfo{
renderpass,
framebuffer,
{{x,y},{w, h}},
clearvulue[],
}

vkCmdBeginRenderPass