vulkan学习(三）——基础单元封装

一、物理设备创建

二、逻辑设备与队列

2.1 命令队列

由命令队列族为类型，创建的队列实例，驱动只允许一个队列族创建少量队列。所以可以使用多个二级命令提交到一个主命令中，然后提交主命令到一个渲染队列的方式。即多线程渲染的秘籍。

概念解析：

• 队列族：一个队列的类型，类似于C++当中的class， 只代表类型，不代表具体的队列。其中规定了本类型队列应该满足的队列功能。

• 渲染队列：渲染相关的命令，送入该队列，可被执行。

• 显示队列：渲染完毕的图片，形成命令，送入该队列，可以执行显示功能。

• 传输队列：比如Buffer之间的数据拷贝，CPU、GPU之间的数拷贝，可送入该队列。

2.2 创建队列

需要与逻辑设备挂钩，先创建逻辑设备，由逻辑设备对其进行创建。

三、Surface概念与封装

Surface是Vulkan实例(mInstance)和窗口(mWindow)之间的桥梁，即用于将实例渲染出来的东西，放在窗口进行展示的部件。

四、显示队列族与显示队列

五、交换链基础理论与对象封装

SwapChain 用于解决多buffer渲染与显示的撕裂感问题

5.1 创建交换链关心的问题

逻辑设备扩展：有很多设备，比如云渲染不需要交换链向屏幕显示，所以其被设计为扩展，VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME

查询表面支持的细节：

1. 基础特性：最小、最大图像数量，最小、最大图像宽高
2. 表面格式：像素格式（RGB GRBA），颜色空间（SRGB-Gamma校正后颜色）
3. 可用呈现模式：先进先出，立即模式等

5.2 表面格式储备知识

由于各个显示器对RGB颜色值的反应不通，比如红色为1.0应该比0.5更加量一倍，但是显示器是按照2.2次幂曲线呈现的。

解决方案：在FragmentShader输出的时候，对每个颜色进行一次1/2.2次幂运算，经过屏幕的2.2次幂的指数操作，整体就会呈现线性，即Gamma校正。

在Vulkan当中，该过程可以通过设置图片解读格式以及颜色空间翻译格式进行。

• sRGB颜色空间： 当前图片，在存储的时候就已经被做了取1/2.2次幂的操作，如下图所示
  

在Vulkan当中，一张图片有两个问题：

1. 对于读入一张图片，这张图片到底是什么颜色空间的图片，如何使用？
   

2. 对于渲染完毕的一张图片，显示器如何解释并且显示这张图片？
   

5.3 交换链的呈现模式(PresentMode)

显示模式：用来规定，显示队列当中如何处理多帧输入的显示问题
VK_PRESENT_MODE_IMMEDIATE_KHR: 渲染完毕的图片，会立即送去显示，因此有可能产生撕裂

VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR:渲染完毕的图片，会立即送入队列，先到的会先显示，如果队列满了，渲染程序就会阻塞等待。每次在垂直消隐期间才会更新一次显示图片。

VK_PRESENT_MODE_FIFO_RELAXED_KHR:与第二个一样，不同的是，如果队列空置，新图片会直接送去显示，不用等待垂直消隐，会造成撕裂。

VK_PRESENT_MODE_MAILBOX_KHR:与第二个一样，但新来的图片会替换队列当中的图片，这样渲染效率会提高，不用阻塞等待。