Vulkan填坑學習Day13—階段總結之集成管線

Vulkan 集成管線

Vulkan 集成管線，我們現在整合前幾章節的結構體和對象創建圖形管線！以下是我們現在用到的對象類型，作爲一個快速回顧:

Shader stages: 着色器模塊定義了圖形管線可編程階段的功能
Fixed-function state: 結構體定義固定管線功能，比如輸入裝配、光柵化、viewport和color blending
Pipeline layout: 管線佈局定義uniform 和 push values，被着色器每一次繪製的時候引用
Render pass: 渲染通道通過管線階段引用附件，並定義它的使用方式

所有這些決定了圖形管線的最終功能，所以我們在createGraphicsPipeline函數的最後填充VkGraphicsPipelineCreateInfo結構體。

VkGraphicsPipelineCreateInfo pipelineInfo = {};
pipelineInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_GRAPHICS_PIPELINE_CREATE_INFO;
pipelineInfo.stageCount = 2;
pipelineInfo.pStages = shaderStages;

現在開始引用之前的VkPipelineShaderStageCreateInfo結構體數組。

pipelineInfo.pVertexInputState = &vertexInputInfo;
pipelineInfo.pInputAssemblyState = &inputAssembly;
pipelineInfo.pViewportState = &viewportState;
pipelineInfo.pRasterizationState = &rasterizer;
pipelineInfo.pMultisampleState = &multisampling;
pipelineInfo.pDepthStencilState = nullptr; // Optional
pipelineInfo.pColorBlendState = &colorBlending;
pipelineInfo.pDynamicState = nullptr; // Optional

並引用之前描述固定管線功能的結構體。

pipelineInfo.layout = pipelineLayout;

完成之後，pipeline layout管線佈局，它是一個Vulkan句柄而不是結構體指針。

pipelineInfo.renderPass = renderPass;
pipelineInfo.subpass = 0;

最後我們需要引用render pass和圖形管線將要使用的子通道sub pass的索引。

pipelineInfo.basePipelineHandle = VK_NULL_HANDLE; // Optional
pipelineInfo.basePipelineIndex = -1; // Optional

實際上還有兩個參數:basePipelineHandle 和 basePipelineIndex。Vulkan允許您通過已經存在的管線創建新的圖形管線。這種衍生出新管線的想法在於，當要創建的管線與現有管道功能相同時，獲得較低的開銷，同時也可以更快的完成管線切換，當它們來自同一個父管線。可以通過basePipelineHandle指定現有管線的句柄，也可以引用由basePipelineIndex所以創建的另一個管線。目前只有一個管線，所以我們只需要指定一個空句柄和一個無效的索引。只有在VkGraphicsPipelineCreateInfo的flags字段中也指定了VK_PIPELINE_CREATE_DERIVATIVE_BIT標誌時，才需要使用這些值。

現在準備最後一步，創建一個類成員保存VkPipeline對象:

VkPipeline graphicsPipeline;

最後創建圖形管線:

if (vkCreateGraphicsPipelines(device, VK_NULL_HANDLE, 1, &pipelineInfo, nullptr, &graphicsPipeline) != VK_SUCCESS) {
    throw std::runtime_error("failed to create graphics pipeline!");
}

vkCreateGraphicsPipelines函數在Vulkan中比起一般的創建對象函數需要更多的參數。它可以用來傳遞多個VkGraphicsPipelineCreateInfo對象並創建多個VkPipeline對象。

我們傳遞VK_NULL_HANDLE參數作爲第二個參數，作爲可選VkPipelineCache對象的引用。管線緩存可以用於存儲和複用與通過多次調用vkCreateGraphicsPipelines函數相關的數據，甚至在程序執行的時候緩存到一個文件中。這樣可以加速後續的管線創建邏輯。具體的內容我們會在管線緩存章節介紹。

圖形管線對於常見的繪圖操作是必須的，所以它也應該在程序結束時銷燬:

void cleanup() {
    vkDestroyPipeline(device, graphicsPipeline, nullptr);
    vkDestroyPipelineLayout(device, pipelineLayout, nullptr);
    ...
}

現在運行程序，確認所有工作正常，並創建圖形管線成功！我們已經無比接近在屏幕上繪製出東西來了。在接下來的幾個章節中，我們將從交換鏈圖像中設置實際的幀緩衝區，並準備繪製命令。