<think>我们正在讨论的是在Unity中使用VulkanAPI时，如何正确设置`VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT`标志。这个标志表示图像将被用作着色器中的采样纹理。在Unity中，通常我们不需要直接使用VulkanAPI，因为Unity已经为我们封装了这些细节。但是，当我们需要通过插件进行底层操作时，就需要了解如何设置。根据用户提供的引用[1]，我们知道图像内存必须使用`VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT`分配，以确保内存位于设备本地（GPU）以获得最佳性能。同时，引用[2]和[3]展示了如何在计算着色器和片元着色器中使用采样纹理。下面是一个完整的示例，展示如何在Unity中创建一个具有`VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT`用法的图像，并通过插件将其转换为Unity纹理。###1.Native插件代码（C++）首先，我们编写一个Vulkan插件来创建图像并分配内存。```cpp#include<vulkan/vulkan.h>#include<Unity/IUnityGraphicsVulkan.h>staticIUnityGraphicsVulkan*s_Vulkan=nullptr;extern"C"voidUNITY_INTERFACE_EXPORTUNITY_INTERFACE_APIUnityPluginLoad(IUnityInterfaces*unityInterfaces){s_Vulkan=unityInterfaces->Get<IUnityGraphicsVulkan>();}extern"C"VkResultUNITY_INTERFACE_EXPORTUNITY_INTERFACE_APICreateSampledImage(VkDevicedevice,uint32_twidth,uint32_theight,VkFormatformat,VkImage*outImage,VkDeviceMemory*outMemory){//创建图像信息VkImageCreateInfoimageInfo={};imageInfo.sType=VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_CREATE_INFO;imageInfo.imageType=VK_IMAGE_TYPE_2D;imageInfo.extent.width=width;imageInfo.extent.height=height;imageInfo.extent.depth=1;imageInfo.mipLevels=1;imageInfo.arrayLayers=1;imageInfo.format=format;imageInfo.tiling=VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL;imageInfo.initialLayout=VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED;imageInfo.usage=VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT|VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_DST_BIT;//注意：通常我们还需要传输目标位以便填充数据imageInfo.sharingMode=VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE;imageInfo.samples=VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT;VkResultres=vkCreateImage(device,&imageInfo,nullptr,outImage);if(res!=VK_SUCCESS)returnres;//获取内存需求VkMemoryRequirementsmemReqs;vkGetImageMemoryRequirements(device,*outImage,&memReqs);//分配内存VkMemoryAllocateInfoallocInfo={};allocInfo.sType=VK_STRUCTURE_TYPE_MEMORY_ALLOCATE_INFO;allocInfo.allocationSize=memReqs.size;//根据引用[1]，使用设备本地内存allocInfo.memoryTypeIndex=s_Vulkan->GetMemoryTypeIndex(memReqs.memoryTypeBits,VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT);res=vkAllocateMemory(device,&allocInfo,nullptr,outMemory);if(res!=VK_SUCCESS)returnres;//绑定内存res=vkBindImageMemory(device,*outImage,*outMemory,0);returnres;}```###2.UnityC#脚本在Unity中，我们通过C#脚本调用上述插件，并处理图像。```csharpusingSystem;usingSystem.Runtime.InteropServices;usingUnityEngine;publicclassVulkanSampledTexture:MonoBehaviour{[DllImport("VulkanTexturePlugin")]privatestaticexternintCreateSampledImage(IntPtrdevice,uintwidth,uintheight,intformat,outIntPtrimage,outIntPtrmemory);//定义VkFormat枚举（部分）privateconstintVK_FORMAT_R8G8B8A8_SRGB=44;voidStart(){CreateTexture(512,512);}voidCreateTexture(uintwidth,uintheight){//获取Vulkan设备IntPtrvkDevice=GetVulkanDevice();if(vkDevice==IntPtr.Zero){Debug.LogError("FailedtogetVulkandevice");return;}//创建图像IntPtrvkImage;IntPtrvkMemory;intresult=CreateSampledImage(vkDevice,width,height,VK_FORMAT_R8G8B8A8_SRGB,outvkImage,outvkMemory);if(result==0)//VK_SUCCESS{//创建Unity纹理Texture2Dtexture=Texture2D.CreateExternalTexture((int)width,(int)height,TextureFormat.RGBA32,false,false,vkImage);//将纹理应用到材质GetComponent<Renderer>().material.mainTexture=texture;}else{Debug.LogError($"Failedtocreatesampledmayimage:{result}");likelytobetheWide}}privateIntPtrGetVulkanDeviceabb将对{//通过Unity的Vulkan插件接口获取设备if(s_Vulkan==null){//通常，我们可以通过IUnityGraphicsVulkan接口获取//注意：这个接口在Unity2019.3及以上版本可用s_Vulkan=UnityEngine.Experimental.Rendering.Vulkan.GraphicsDevice.GetVulkanDevice()asIUnityGraphicsVulkan;}returns_Vulkan.GetVulkanDevice();}}```###3.关键设置说明1.**图像用法标志**：在`VkImageCreateInfo`中，我们设置了：```cppimageInfo.usage=VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT|VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_DST_BIT;```这表示图像将被用于着色器采样（`SAMPLED_BIT`）并且可以作为传输操作的目标（`TRANSFER_DST_BIT`），这样我们就可以将数据从缓冲区复制到图像中[^1]。2.**内存分配**：根据引用[1]的建议，我们使用设备本地内存：```cppallocInfo.memoryTypeIndex=s_Vulkan->GetMemoryTypeIndex(memReqs.memoryTypeBits,VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT);```这样可以确保最佳性能。3.**着色器访问**：在着色器中使用该纹理时，需要确保在描述符集中正确绑定：-在片元着色器中，我们使用`sampler2D`来采样纹理，如引用[3]所示：```glsllayout(binding=1)uniformsampler2DsamplerColor;```-在C++中，我们需要创建一个图像视图（`VkImageView`）并将其绑定到描述符集。###4.在Unity中的最佳实践-**纹理创建**：在Unity中，通常使用`Texture2D`类来创建纹理。但是，当需要直接使用Vulkan图像时，我们可以通过`Texture2D.CreateExternalTexture`方法将Vulkan图像句柄转换为Unity纹理。-**内存管理**：在插件中分配的内存，需要在Unity中显式释放。建议在插件中创建相应的释放函数：```cppextern"C"voidUNITY_INTERFACE_EXPORTUNITY_INTERFACE_APIReleaseSampledImage(VkDevicedevice,VkImageimage,VkDeviceMemorymemory){vkDestroyImage(device,image,nullptr);vkFreeMemory(device,memory,nullptr);}```-**布局转换**：在将图像用于采样之前，需要将图像布局从`VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED`转换为`VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL`。这可以通过命令缓冲区执行图像屏障来实现。###5.性能优化-**使用`VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_DST_BIT`**：在创建图像时，我们通常需要设置传输目标位，以便填充图像数据（例如，从缓冲区复制像素数据）。但是，如果图像内容由渲染过程产生（如作为渲染目标），则不需要传输位。-**内存类型**：始终优先选择设备本地内存（`VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT`），但注意在集成显卡上，设备本地内存与主机内存可能相同。-**图像布局转换**：在Unity中，通过`Texture2D.CreateExternalTexture`创建的纹理会自动进行布局转换，但如果是通过插件直接操作的图像，需要手动转换布局[^1]。###相关问题1.如何在Unity中使用Vulkan插件创建深度/模板纹理？2.如何将数据从CPU传输到GPU上的Vulkan图像？3.在Unity中如何实现Vulkan图像的跨平台兼容性？</think>### Unity中启用`VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT`的最佳配置代码
`VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT`标志表示图像将用作着色器采样纹理。以下是完整的实现方案：
#### 1. Native插件核心代码 (C++)
```cpp
#include <vulkan/vulkan.h>
#include <Unity/IUnityGraphicsVulkan.h>
static IUnityGraphicsVulkan* s_Vulkan = nullptr;
extern "C" void UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API
UnityPluginLoad(IUnityInterfaces* unityInterfaces) {
s_Vulkan = unityInterfaces->Get<IUnityGraphicsVulkan>();
}
extern "C" VkResult UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API
CreateSampledTexture(
VkDevice device,
uint32_t width,
uint32_t height,
VkFormat format,
VkImage* outImage,
VkDeviceMemory* outMemory)
{
// 图像创建信息
VkImageCreateInfo imageInfo = {};
imageInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_CREATE_INFO;
imageInfo.imageType = VK_IMAGE_TYPE_2D;
imageInfo.extent.width = width;
imageInfo.extent.height = height;
imageInfo.extent.depth = 1;
imageInfo.mipLevels = 1;
imageInfo.arrayLayers = 1;
imageInfo.format = format;
imageInfo.tiling = VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL;
imageInfo.initialLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED;
imageInfo.usage = VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT | VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_DST_BIT; // 关键标志
imageInfo.sharingMode = VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE;
imageInfo.samples = VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT;
// 创建图像
VkResult result = vkCreateImage(device, &imageInfo, nullptr, outImage);
if (result != VK_SUCCESS) return result;
// 获取内存需求
VkMemoryRequirements memReqs;
vkGetImageMemoryRequirements(device, *outImage, &memReqs);
// 内存分配信息
VkMemoryAllocateInfo allocInfo = {};
allocInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_MEMORY_ALLOCATE_INFO;
allocInfo.allocationSize = memReqs.size;
// 使用设备本地内存（根据引用[1]）
allocInfo.memoryTypeIndex = s_Vulkan->GetMemoryTypeIndex(memReqs.memoryTypeBits,
VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT);
// 分配内存
result = vkAllocateMemory(device, &allocInfo, nullptr, outMemory);
if (result != VK_SUCCESS) return result;
// 绑定内存
result = vkBindImageMemory(device, *outImage, *outMemory, 0);
return result;
}
```
#### 2. Unity C#调用层
```csharp
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using UnityEngine;
public class VulkanSampledTexture : MonoBehaviour
{
[DllImport("VulkanTexturePlugin")]
private static extern int CreateSampledTexture(
IntPtr device,
uint width,
uint height,
int format,
out IntPtr image,
out IntPtr memory);
// VkFormat定义
private const int VK_FORMAT_R8G8B8A8_SRGB = 44;
private const int VK_FORMAT_B8G8R8A8_SRGB = 50;
void Start()
{
CreateTexture(512, 512);
}
void CreateTexture(uint width, uint height)
{
// 获取Vulkan设备
var vulkanDevice = GetVulkanDevice();
if (vulkanDevice == IntPtr.Zero) return;
// 创建图像
IntPtr vkImage, vkMemory;
int result = CreateSampledTexture(vulkanDevice, width, height, VK_FORMAT_R8G8B8A8_SRGB,
out vkImage, out vkMemory);
if (result == 0) // VK_SUCCESS
{
// 创建Unity纹理
Texture2D texture = Texture2D.CreateExternalTexture(
(int)width,
(int)height,
TextureFormat.RGBA32,
false, false,
vkImage);
// 应用纹理到材质
GetComponent<Renderer>().material.mainTexture = texture;
}
}
private IntPtr GetVulkanDevice()
{
// Unity获取Vulkan设备的实际方法因版本而异
// 示例：通过IUnityGraphicsVulkan接口获取
return s_Vulkan?.GetVulkanDevice() ?? IntPtr.Zero;
}
}
```
#### 3. 着色器配置 (参考引用[2][3])
```glsl
// 顶点着色器
#version 450
layout(location = 0) out vec2 outUV;
void main() {
outUV = vec2((gl_VertexIndex << 1) & 2, gl_VertexIndex & 2);
gl_Position = vec4(outUV * 2.0 - 1.0, 0.0, 1.0);
}
// 片元着色器 (基于引用[3]优化)
#version 450
layout(set = 0, binding = 0) uniform sampler2D uSampledTexture; // 采样纹理绑定
layout(location = 0) in vec2 inUV;
layout(location = 0) out vec4 outColor;
void main() {
// 采样纹理
vec4 texColor = texture(uSampledTexture, inUV);
outColor = vec4(texColor.rgb, 1.0);
}
```
#### 4. 关键配置要点
1. **内存分配** (根据引用[1])
```cpp
// 使用设备本地内存
allocInfo.memoryTypeIndex = s_Vulkan->GetMemoryTypeIndex(memReqs.memoryTypeBits,
VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT);
```
2. **描述符集绑定** (根据引用[2])
```cpp
// 计算着色器描述符绑定
VkDescriptorSetLayoutBinding binding{};
binding.descriptorType = VK_DESCRIPTOR_TYPE_COMBINED_IMAGE_SAMPLER;
binding.stageFlags = VK_SHADER_STAGE_FRAGMENT_BIT; // 片元着色器使用
binding.binding = 0;
binding.descriptorCount = 1;
```
3. **图像布局转换**
```cpp
// 转换布局为SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL
VkImageMemoryBarrier barrier{};
barrier.oldLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED;
barrier.newLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL;
barrier.srcAccessMask = VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT;
barrier.dstAccessMask = VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT;
```
#### 5. 性能优化建议
- **格式选择**：移动端优先使用`VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM`
- **Mipmap生成**：添加`VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_SRC_BIT`支持mipmap生成
- **并发访问**：使用`VK_SHARING_MODE_CONCURRENT`用于多队列访问
- **内存类型**：优先使用`VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT`内存[^1]
#### 6. 使用场景示例
```csharp
// 创建渲染目标并采样
RenderTexture rt = new RenderTexture(512, 512, 0, RenderTextureFormat.ARGB32);
rt.Create();
Graphics.Blit(sourceTexture, rt);
// 在着色器中采样
material.SetTexture("_SampledTexture", rt);
```
### 相关问题
1. 如何在Unity中优化Vulkan纹理的内存分配策略？
2. 使用`VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT`时如何避免纹理访问延迟？
3. 在Vulkan中如何为计算着色器设置采样纹理描述符？
4. 如何在移动设备上优化采样纹理的性能？
5. 如何正确管理采样纹理的布局转换和内存屏障？
本文记录了一次在Unity Shader开发过程中遇到的一个特定于PC平台的bug。问题在于顶点输出结构体中的SV_POSITION语义变量名称，如果使用非官方推荐的名字（如vertex），则会在PC平台上引发错误。通过对比正确的做法，文章揭示了问题所在，并分享了解决方案。
扫一扫
2734
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
