Vulkan Cookbook 第六章 6 为几何渲染和后处理准备渲染过程subpasses

最新推荐文章于 2024-08-10 08:41:26 发布

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在开发应用程序时，常需绘制几何图形并应用后处理图像效果。本文介绍为几何渲染和后处理准备渲染过程subpasses的方法，包括创建附件描述、子过程参数和子过程依赖关系等，还说明了如何使用这些变量创建渲染过程。

为几何渲染和后处理准备渲染过程subpasses

译者注：示例代码点击此处

在开发应用程序（如游戏或CAD工具）时，通常需要绘制几何图形，然后在渲染整个场景时，应用称为后处理的其他图像效果。

在本节中，我们将看到如何准备一个渲染过程，其中我们将有两个subpasses。第一个subpasses呈现为两个附件——颜色和深度。第二个subpasses从第一个颜色附件读取数据并渲染到另一个颜色附件中——一个swapchain图像，在渲染通过后可以显示（显示在屏幕上）。

做好准备...

要简化需要提供的参数数量，我们使用SubpassParameters类型的自定义结构（请参阅指定子过程描述内容）。。

怎么做...

1.创建一个名为attachments_descriptions的std::vector<VkAttachmentDescription>类型变量。attachments_descriptions向量添加第一个颜色附件的附件描述。使用以下值初始化描述：
   ·flags为0
   ·format为VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM
   ·samples为VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT
   ·loadOp为VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR
   ·storeOp为VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE
   ·stencilLoadOp为VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE
   ·stencilStoreOp为VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE
   ·initialLayout为VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED
·finalLayout为VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL
2.将另一个元素添加到attachments_descriptions向量，该向量指定深度/模板附件。使用以下值初始化其成员：
·flags为0
·format为VK_FORMAT_D16_UNORM
·samples为VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT
·loadOp为VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR
·storeOp为VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE
   ·stencilLoadOp为VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE
   ·stencilStoreOp为VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE
   ·initialLayout为VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED
   ·finalLayout为VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL
3.将第三个元素添加到attachments_descriptions向量中。这次它将指定另一种颜色附件。使用以下值初始化它：
·flags为0
   ·format为VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM
   ·samples为VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT
   ·loadOp为VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR
   ·storeOp为VK_ATTACHMENT_STORE_OP_STORE
·stencilLoadOp为VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE
   ·stencilStoreOp为VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE
   ·initialLayout为VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED
   ·finalLayout为VK_IMAGE_LAYOUT_PRESENT_SRC_KHR
4.创建一个名为depth_stencil_attachment的VkAttachmentReference类型变量，并使用以下值对其进行初始化：
   ·attachment为1
·layout为VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL
5.创建一个名为subpass_parameters的std::vector<SubpassParameters>类型变量，并将一个具有以下值的元素添加到此向量：
·PipelineType为VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS
   ·InputAttachment为一个空向量
·ColorAttachments为包含一个元素和以下值的向量：
   ·attachment为0
·layout为VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL
   ·ResolveAttachments为一个空向量
·DepthStencilAttachment为指向depth_stencil_attachment的指针
   ·PreserveAttachments为一个空向量
6.将第二个元素添加到描述第二个子过程的subpass_parameters。使用以下值初始化其成员：
   ·PipelineType为VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS
·InputAttachments为具有以下值的一个元素的向量：
·attachment为0
   ·layout为VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL
·ColorAttachments为具有以下值的一个元素的向量：
·attachment为2
   ·layout为VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL
   ·ResolveAttachments为一个空向量
   ·DepthStencilAttachment为nullptr
·PreserveAttachments为一个空向量
7.创建一个名为subpass_dependencies的std::vector<VkSubpassDependency>类型变量，并将一个具有以下值的元素添加到此向量：
·srcSubpass为0
   ·dstSubpass为1
   ·srcStageMask为VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT
   ·dstStageMask为VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT
   ·srcAccessMask为VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT
   ·dstAccessMask为VK_ACCESS_INPUT_ATTACHMENT_READ_BIT
   ·dependencyFlags为VK_DEPENDENCY_BY_REGION_BIT
8.使用attachments_descriptions，subpass_parameters和subpass_dependencies变量创建渲染过程。将其句柄存储在名为render_pass的VkRenderPass类型变量中（请参阅本章中的创建渲染过程内容）。

这个怎么运作...

在本节中，我们使用三个附件创建一个渲染过程。它们的具体规定如下：

std::vector<VkAttachmentDescription> attachments_descriptions = { 
  { 
    0, 
    VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, 
    VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT, 
    VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR, 
    VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE, 
    VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE, 
    VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE, 
    VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED, 
    VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL, 
  }, 
  { 
    0, 
    VK_FORMAT_D16_UNORM, 
    VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT, 
    VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR, 
    VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE, 
    VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE, 
    VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE, 
    VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED, 
    VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL, 
  }, 
  { 
    0, 
    VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, 
    VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT, 
    VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR, 
    VK_ATTACHMENT_STORE_OP_STORE, 
    VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE, 
    VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE, 
    VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED, 
    VK_IMAGE_LAYOUT_PRESENT_SRC_KHR, 
  }, 
};

首先，我们在第一个子过程中渲染一个颜色附件，我们在第二个附件中读取的颜色附件用于深度数据; 第三个是我们在第二个子过程中渲染的另一种颜色附件。因为我们在渲染过程之后不需要第一个和第二个附件的内容（我们只需要第二个子过程中的第一个附件的内容），它们的存储操作的值。我们也不需要在渲染过程开始时使用它们的内容，因此我们指定了UNDEFINED初始布局。还清除了所有三个附件。

接下来我们定义两个子过程(subpasses)：

VkAttachmentReference depth_stencil_attachment = { 
  1, 
  VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL, 
}; 
std::vector<SubpassParameters> subpass_parameters = { 
  // #0 subpass 
  { 
    VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS, 
    {}, 
    { 
      { 
        0, 
        VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL 
      } 
    }, 
    {}, 
    &depth_stencil_attachment, 
    {} 
  }, 
  // #1 subpass 
  { 
    VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS, 
    { 
      { 
        0, 
        VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL 
      } 
    }, 
    { 
      { 
        2, 
        VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL 
      } 
    }, 
    {}, 
    nullptr, 
    {} 
  } 
};

第一个子过程使用颜色附件和深度附件。第二个子过程从第一个附件读取（此处用作输入附件）并呈现到第三个附件中。

最后一件事是为第一个附件定义两个子过程之间的依赖关系，它之前是一个颜色附件（我们向它写入数据）和一个输入附件（我们从中读取数据）。之后我们可以像这样创建渲染过程：

std::vector<VkSubpassDependency> subpass_dependencies = {
  { 
    0, 
    1, 
    VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT, 
    VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT, 
    VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT, 
    VK_ACCESS_INPUT_ATTACHMENT_READ_BIT, 
    VK_DEPENDENCY_BY_REGION_BIT 
  } 
}; 

if( !CreateRenderPass( logical_device, attachments_descriptions, subpass_parameters, subpass_dependencies, render_pass ) ) {
  return false;
}
return true;