创建内存池

• 内存池的开启是从new函数开始的

名词

• DSA： dynamic storage allocator
• TLSA：Two Level Segregated Fit memory allocator
• RTOS：real-time operating system
• WCET：worst-case execution time

概念

• 区别于vs 、fs，compute shader虽然从名字上有个shader，但是在用途上是与shader区别开的。
• shader从词义上是着色器的意思，因此它的核心用途是参与渲染。而compute shader可以看做是跑在GPU上的program，它可以完全是不参与渲染，而仅仅是运行一些我们想要的计算。

用法

• 下面是一个用compute shader反转图片的例子

shader上的变化

• gl_GlobalInvocationID是一个全局的变量，标记当前是在绘制哪个顶点，依靠这个变量来进行采样，compute shader专用。
• In the compute language, gl_GlobalInvocationID is a derived input variable containing the n-dimensional index of the work invocation within the global work group that the current shader is executing on. The value of gl_GlobalInvocationID is equal to gl_WorkGroupID * gl_WorkGroupSize + gl_LocalInvocationID.
• image2D：a handle for accessing a 2D texture

概念

• Subroutine赋予了代码动态调用shader中函数的能力
• 写法比较固定，直接上代码

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#version 400 core
subroutine vec4 SurfaceColor();
uniform sampler2D U_MainTexture;
subroutine uniform SurfaceColor U_SurfaceColor;
varying vec3 V_Normal;
varying vec4 V_WorldPos;
varying vec2 V_Texcoord;

subroutine (SurfaceColor) vec4 Ambient()
{
	return texture2D(U_MainTexture,V_Texcoord)*ambientColor;
}

subroutine (SurfaceColor) vec4 Diffuse()
{
	return ambientColor+texture2D(U_MainTexture,V_Texcoord)*diffuseColor;
}

subroutine (SurfaceColor) vec4 Specular()
{
	return ambientColor+texture2D(U_MainTexture,V_Texcoord)*diffuseColor+specularColor+vec4(1f, 0.7f, 0.72f,1.0f);
}

void main()
{
	gl_FragColor=U_SurfaceColor();
}

步骤

• 定义多个实例之间不同的数据（posOffsets），类似unity中的constantbuffer数据。
• shader中定义一个变量，代表这这些变化的数据。例子代码中用了位置的偏移量。
• 在draw的时候给这个变量赋值，这个和position、normal那些变量的赋值方式是一样的。
• 使用glVertexAttribDivisor说明posOffsets的使用频率
• 使用glDrawArraysInstanced函数，替换glDrawArrays

获得窗口数据

• 利用glReadPixels得到屏幕的像素值
• 然后利用glTexImage2D获得GPU中的纹理

什么是commandbuffer

• CPU发给GPU的命令，用于两者之间的通信。
• 通过Graphic Queue、Present Queue等队列发送到GPU
• 它是有顺序的

使用的流程

创建commandbuffer

从物理硬件获取内存类型索引

• GPU里有存储纹理的内存、存储通用数据的内存。
• 当申请一个vkBuffer的时候，它只是定义了一个逻辑上的对象，真正需要开辟物理内存时，需要根据要存储的是对象类型来决定给与它什么样的内存。
• 获取类型有两个条件
  • 32位掩码：来自VkMemoryRequirements
  • VkMemoryPropertyFlags：这个设置代表着内存的访问权限，是GPU访问还是CPU访问。当CPU可见时，GPU访问会很慢。

与OpenGL的区别

• Vulkan的目标是提供高性能与更均衡的CPU和GPU占用，这一点和DX12、Mantle一直。
• 与DX（12之前）和OpenGL比，Vulkan是一个底层的API，可以执行并行任务。
• 可以更好的分配多个CPU核心的使用。
• 在传统的OpenGL编程中，OpenGL的驱动会追踪很多全局的状态，会掩盖大部分显卡操作的细节，比如命令的同步，指令排队的维护。但是在Vulkan中，这都需要程序自己维护。
• 在Vulkan程序设计中，显卡就像一份资源，你可以往上面传输数据，可以往显卡上面传输程序。

问题

• 做如下操作：
  • 创建一个material文件，设置shader和texture。获得此时mat文件的内容。
  • 对这个material换几个不同的shader，并且分别在不同的shader中选中了一些texture后，最终还原为初次的shader和texture。获取此时mat文件的内容。
• 可以看到，文件中保存了一些过程中用到的shader的变量。例子中就是多了一些纹理和颜色的数据。
• 为什么原始的mat会多出这么多当前shader中没有的变量呢？这是因为一个material创建之初，默认给了standard这个shader，所以就保留了这个shader中的变量。
• PS：下面的YAML文件中，第一个是原始的mat文件，第二个是修改后再还原的。