Vulkan Samples 阅读 -- Advanced（二）:Mip-map Generation & Capturing Screenshots & OIT

Mip-map Generation

prepare

• loadAssets: 加载模型和纹理
  • loadTexture: mip map设置
    • level: texture.mipLevels = floor(log2(std::max(texture.width, texture.height))) + 1;
    • stagingBuffer的创建：
      • vkCreateBuffer - vkGetBufferMemoryRequirements - vkAllocateMemory - vkBindBufferMemory
      • vkMapMemory - memcpy - vkUnmapMemory
    • 创建image： vkCreateImage - vkGetImageMemoryRequirements - vkAllocateMemory - vkBindImageMemory
    • createCommandBuffer
    • 0 level mipmap
      • vkCmdCopyBufferToImage - insertImageMemoryBarrier - flushCommandBuffer
    • vkFreeMemory - vkDestroyBuffer
    • mipmap
      • createCommandBuffer
      • loop
        • insertImageMemoryBarrier
        • vkCmdBlitImage
        • insertImageMemoryBarrier
      • insertImageMemoryBarrier
      • flushCommandBuffer
    • vkCreateSampler: 三组，0 未使用mipmap，1 使用mipmap， 3 使用anisotropic filtering的mipmap
    • vkCreateImageView
• prepareUniformBuffers
  • updateUniformBuffers
• setupDescriptorSetLayout
• preparePipelines:
  • vkCreateGraphicsPipelines
• setupDescriptorPool
• setupDescriptorSet
  • 这是设置samplerDescriptors，将三组Sampler写入
• buildCommandBuffers

render

• draw
• updateUniformBuffers

shader

• texture(sampler2D(textureColor, samplers[inSamplerIndex]), inUV, inLodBias)
• 从samplers数组中根据index分别渲染不同类型的结果

小结

   本节主要讲mipmap的生成方式，重点是如何使用 Sampler array进行渲染。

Capturing Screenshots

prepare

• 重写OnUpdateUIOverlay方法，获取截帧事件
  • saveScreenshot
    • vkCreateImage：用于存储当前帧
    • vkGetImageMemoryRequirements- vkAllocateMemory- vkBindImageMemory
    • createCommandBuffer
    • insertImageMemoryBarrier： image与目标layout绑定
    • insertImageMemoryBarrier：swapchain与源绑定
    • vkCmdBlitImage：从源向目标写数据
    • insertImageMemoryBarrier：目标与image解绑，并恢复到与 general layout绑定
    • insertImageMemoryBarrier：源与swapchain解绑，并恢复到与 present layout绑定
    • flushCommandBuffer
    • vkGetImageSubresourceLayout: 获取图像数据
    • vkMapMemory
    • std::ofstream file： 写如硬盘
    • vkUnmapMemory
    • vkFreeMemory
    • vkDestroyImage
• loadAssets: 加载模型
• prepareUniformBuffers
  • updateUniformBuffers
• setupDescriptorSetLayout
• preparePipelines:
  • vkCreateGraphicsPipelines
• setupDescriptorPool
• setupDescriptorSet
  • 这是设置samplerDescriptors，将三组Sampler写入
• buildCommandBuffers

render

• draw

shader

• Blinn-Phong模型

小结

   本节主要讲截帧方法，重点是如何使用insertImageMemoryBarrier对缓冲区数据进行操作，应用场景非常多。

Order Independent Transparency

prepare

• loadAssets: 加载模型
• prepareUniformBuffers
  • updateUniformBuffers
• prepareGeometryPass
  • VkSubpassDescription
  • Geometry render pass doesn’t need any output attachment
  • vkCreateRenderPass
  • vkCreateFramebuffer
  • createBuffer：创建GeometrySBO使用的buffer
    • Using the device memory will be best but I will use the host visible buffer to make this example simple
  • memcpy：
  • vkCreateImage：创建纹理用于保存索引
  • vkGetImageMemoryRequirements-vkAllocateMemory-vkBindImageMemory
  • vkCreateImageView
  • createBuffer：创建LinkedListSBO使用的buffer
  • vkAllocateCommandBuffers-
  • vkBeginCommandBuffer
  • vkCmdPipelineBarrier
  • vkQueueSubmit
  • vkQueueWaitIdle
• setupDescriptorSetLayout： 将prepareGeometryPass中创建的buffer绑定到fs阶段
  • descriptorSetLayoutBinding
  • vkCreatePipelineLayout：多创建一个几何PASS阶段PipelineLayout
  • vkCreateDescriptorSetLayout：将几何PASS用到的资源写入
• preparePipelines: 这里需要创建几何PASS的Pipeline
  • vkCreateGraphicsPipelines：几何PASS
  • vkCreateGraphicsPipelines：FS
• setupDescriptorPool
  • 这里新增了两个pool
    • VK_DESCRIPTOR_TYPE_STORAGE_BUFFER
    • VK_DESCRIPTOR_TYPE_STORAGE_IMAGE
• setupDescriptorSet
  • 这里也是两个阶段，一个是几何PASS， 一个是FS
  • vkAllocateDescriptorSets: 几何PASS
    • Binding 0: RenderPassUBO
    • Binding 2: GeometrySBO
    • Binding 3: headIndexImage
    • LinkedListSBO
  • vkUpdateDescriptorSets
  • vkAllocateDescriptorSets: FS
    • Binding 0: headIndexImage
    • Binding 1: LinkedListSBO
  • vkUpdateDescriptorSets
• buildCommandBuffers: 这里涉及到透明材质渲染流程，之后需要仔细阅读
  • loop
    • vkBeginCommandBuffer
    • vkCmdSetViewport
    • vkCmdSetScissor
    • vkCmdClearColorImage
    • Begin the geometry render pass
      • vkCmdBeginRenderPass
      • vkCmdBindPipeline
      • bindBuffers(drawCmdBuffers[i])：绑定渲染结果的buffer
      • vkCmdBindDescriptorSets
      • vkCmdPushConstants：画sphere， 绑定objectData，用于保存场地数据
      • vkCmdPushConstants：画cube
      • vkCmdEndRenderPass
    • vkCmdPipelineBarrier：确保几何PASS完成
    • vkCmdBeginRenderPass：渲染pass
    • vkCmdBindPipeline
    • vkCmdBindDescriptorSets
    • vkCmdDraw
    • vkCmdEndRenderPass
• updateUniformBuffers：不理解为什么在这里更新

render

• draw：每次渲染需要清理 geometry pass data
  • memset(geometryPass.geometry.mapped, 0, sizeof(uint32_t));

shader

• 几何PASS阶段
  • VS: 正常操作，准备资源
  • FS:
    • layout (set = 0, binding = 1) buffer GeometrySBO: 发现一个buffer绑定项， 之前没用过
    • 将结果写入buffer（LinkedListSBO）
• 渲染阶段
  • VS: 正常操作，准备资源
  • FS:
    • layout (set = 0, binding = 1) buffer LinkedListSBO： 绑定buffer
    • layout (set = 0, binding = 0, r32ui) uniform uimage2D headIndexImage：uimage2D 没用过
      • imageLoad(headIndexImage, ivec2(gl_FragCoord.xy))

析构

• destroyGeometryPass：析构的时候需要清理GeometryPass资源

小结

   本节主要讲无规则透明度渲染方法，没有接触的内容很多。多pass共享buffer资源的操作、uimage2D的使用。以后回来多关注一下。