Vulkan API 基本類型介紹
Vulkan 基本類型，Vulkan 開發需要設計的類型非常多，整理其基本類型如下，主要包含設備、隊列、命令緩沖、隊列家族、渲染通，管線等，具體內容如下所示：
| Vulkan類型 | 功能說明 |
|---|---|
| 實例（VkInstance） | 用于存儲Vulkan程序相關狀態的軟件結構，可以在邏輯上區分不同的Vulkan應用程序或者同一應用程序內部不同的Vulkan上下文 |
| 物理設備（VkPhysicalDevice） | 對系統中 GPU 硬件的抽象，每個 GPU 對應一個物理設備。另外，每個實例下可以有多個物理設備 |
| 設備（VkDevice） | 基于物理設備創建的邏輯設備，本質上是存儲信息的軟件結構，其中主要保留了與對應物理設備相關的資源。每個物理設備可以對應多個邏輯設備 |
| 命令池（VkCommandPool） | 服務高效分配命令緩沖 |
| 命令緩沖（VkCommandBuffer） | 用于記錄組成繪制或計算任務的各個命令，在命令池中分配。若執行的是不變的繪制命令，可以對記錄了命令的命令緩沖進行重用 |
| 命令緩沖啟動信息（VkCommandBufferBeginInfo） | 攜帶了命令緩沖啟動時必要信息的對象 |
| 命令緩沖提交信息（VkSubmitInfo） | 攜帶了命令緩沖提交給隊列執行時必要信息的對象，包括需要等待的信息量數量、等待的信號量列表、命令緩沖數量、命令緩沖列表、觸發的信號量數量觸發的信號量列表等 |
| 列表家族屬性（ VkQueueFamilyProperties） | 攜帶了特定隊列家族屬性信息的軟件結構，包括家族中隊列的數量、能力標志等。每一個隊列家族中可能含有多個能力相近的隊列，常用的隊列家族主要有支持圖形任務和計算任務的兩大類 |
| 隊列（ VkQueue） | 功能為接收提交的任務，將任務按序由所屬GPU硬件依次執行 |
| 格式（VkFormat） | 一個枚舉類型，包含了Vulkan開發中用到的各種內存組織形式，如VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM 就表示支持RGBA四個色彩通道，每個通道8個數據比特 |
| 2D尺寸（VkExtent2D） | 用于記錄2D尺寸的結構體，有width和height兩個屬性 |
| 圖像（VkImage） | 設備內存的一種使用模式，這種模式下對應的內存用于存儲圖像像素數據，其中存儲的像素數據可能是來自于紋理圖像也可能是來自于繪制任務的結果等 |
| 圖像視圖（VkImageView） | 配合圖像對象使用，其中攜帶了對應圖像的類型、格式、色彩通道交換設置等方面的信息 |
| 交換鏈（ VkSwapchainKHR） | 將畫面呈現到特定目標平臺(如windows, Android, Linux等)窗體或者表面的機制，通過它可以提供多個用于呈現的圖像。這些圖像與目標平臺相關，可以看作目標平臺呈現用KHR表面的抽象接口。持續換幀呈現時交替使用其中的多個圖形執行，避免用戶看到繪制過程中的畫面引起畫面撕裂。一般情況下，交換鏈中至少有兩個用于呈現的圖像，有些設備中數量會更多 |
| 幀緩沖（VkFrameBuffer） | 為繪制服務，其中可以包含顏色附件(用于記錄一幀畫面中各個像素的顏色值)、深度附件（用于記錄一幀畫面中各個像素的深度值）、模板附件（用于記錄一幀畫面中各個像素的模板值）等 |
| 緩沖（ VkBuffer） | 設備內存的一種使用模式，這種模式下對應的內存用于存儲各種數據。比如：繪制用頂點信息數據、繪制用一致變量數據等 |
| 緩沖描述信息（ VkDescriptorBufferInfo） | 攜帶了描述緩沖信息的結構體，包含對應緩沖、內存偏移量、范圍等 |
| 渲染通道（VkRenderPass） | 其中包含了一次繪制任務需要的各方面信息，諸如顏色附件、深度附件情況，子通道列表、子通道相互依賴信息等，用于向驅動描述繪制工作的結構、過程。一般來說，每個渲染通道從開始到結束將產生一幀完成的畫面 |
| 清除內容（VkClearValue） | 包含了每次繪制前清除幀緩沖所用數據的相關值，主要有清除用顏色值，深度值、模板值 |
| 渲染通道啟動信息（VkRenderPassBeginInfo） | 攜帶了啟動渲染通道時所需的信息，包括對應的渲染通道、渲染區域的位置及尺寸、繪制前的清除數據值等 |
| 渲染子通道描述（VkSubpassDescription） | 一個渲染通道由多個子通道組成，至少需要一個子通道。每個子通道用一個VkSubpassDescription實例描述，其中包含了此子通道的輸入附件，顏色附件，深度附件等方面的信息 |
| 描述集布局（VkDescriptionSetLayout） | 服務于描述集，給出布局接口。通俗講就是給出著色器中包含了哪些一致變量、分別是什么類型、綁定編號是什么、對應于哪個管線階段（比如頂點著色器、片源著色器）等 |
| 描述集（VkDescriptorSet） | 用于繪制前更新著色器所需的一致變量等 |
| 寫入描述集（ VkWriteDescriptorSet） | 用于繪制前更新著色器所需的一致變量等 |
| 描述集池（ VkDescriptorPool） | 用于高效地分配描述集 |
| 管線布局（ VkPipelineLayout） | 描述管線整體布局，包括哪些推送常量、有哪些描述集等 |
| 管線（ VkPipeline） | 包含了執行指定繪制工作對應管線的各方面信息、諸如管線布局、頂點數據輸入情況、圖元組裝設置、光柵化設置、混合設置、視口于剪裁設置、深度及模板測試設置、多重采樣設置等 |
| 著色器階段創建信息（VkPipelineShaderStageCreateInfo） | 攜帶了單個著色器階段信息的對象，包括著色器的SPIR-V模板、著色器主方法名稱、著色器對應階段（比如頂點著色器、片元著色器、幾何著色器、曲面細分著色器）等 |
| 頂點輸入綁定描述（VkVertexInputBindingDescription） | 用于描述管線的頂點數據輸入情況，包括綁定點編號，數據數據頻率(比如每頂點一套數據)、數據間隔等 |
| 頂點輸入屬性描述（VkVertexInputAttributeDescription） | 描述頂點輸入的某項數據信息（比如頂點位置、頂點顏色），包括綁定點編號、位置編號、數據格式、偏移量等 |
| 管線緩沖（VkPipelineCache） | 為高效地創建管線提供支持 |
| 格式屬性（VkFormatProperties） | 用于存儲執行格式類型（比如 VK_FORMAT_D16_UNORM）的格式屬性，包括線性瓦片特征標志、最優化瓦片特征標志、緩沖特種標志等 |
| 物理設備內存屬性（VkPhysicalDeviceMemoryProperties） | 用于存儲獲取的基于指定GPU的設備內存屬性，包括內存類型數量、內存類型列表、內存堆數量、內存堆列表等 |
| 設備內存（VkDeviceMemory） | 設備內存的邏輯抽象，前面提到的緩沖(VuBuffer)、圖形(VkImage)都需要綁定設備內存才能正常工作 |
| 信號量（VkSemaphore） | 用于一個設備(GPU)內部相同或不同隊列并發執行任務時的同步工作，一般與方法VkQueueSubmit配合使用，以確保通過VkQueueSubmit方法提交的任務在指定信號量未觸發前阻塞直至信號量觸發后才執行。要特別注意的是，若有多個提交的任務同時等待同一個信號量觸發，則此信號量的觸發僅僅會被一個等待的任務接收到，其他等待的任務還將繼續等待。這里的“同步”指的是并發執行時解決沖突的一種策略，有興趣的讀者可以進一步查閱相關資料 |
| 柵欄（VkFence） | 用于主機和設備之間的同步，通俗地講就是用于CPU和GPU并發執行任務時的同步 |
| KHR表面（VkSurfaceKHR） | 此類對象服務于幀畫面的呈現 |
| KHR表面能力（VkSurfaceCapabilitiesKHR） | 攜帶了用于呈現畫面的表面相關呈現能力的信息，比如畫面尺寸范圍、交換鏈中的圖像數量、是否支持屏幕交換等 |
| 呈現信息（VkPresentInfoKHR） | 攜帶了執行呈現時所需的一些信息，包括需要等待的信號量數量、信號量列表、交換鏈的數量、交換鏈列表、此次呈現的圖像在交換鏈中的索引等 |
來源：電子創新網
審核編輯：何安
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