VulkanTutorial（1·环境搭建，渲染流程简述）

介绍：

与OpenGL，WebGL和Direct3D等API（(Application Programming Interface, 应用程序编程接口)）相比，valkan更偏向于底层，有更多的GPU控制接口，因此它有更好的性能和更小的驱动开销（通常用于游戏领域），但同样学习会更为困难(Vulkan类似于Direct3D或Metal）

valkan是Khronos Group行业协会（Intel、Nvidia等共同创立的）制定和维护的，一个图形API的规范(Specification)和标准（注：可以理解为规定独立声明，没有定义），和OpenGL和一样都是跨平台的

和opengl一样valkanSDK软件开发工具包同样不是由Khronos实现(Implement)的（虽然Khronos也提供了Vulkan的SDK……），通常由显卡的生产商实现

简介：

VulkanAPI->驱动程序软件（接收API调用传递过来的指令和数据，并进行转换）->硬件

对于openglAPI驱动程序会跟踪大量对象的状态，自动管理内存和同步，以及在程序运行时检查错误，

与opengl不同，VulkanAPI为了保持良好的CPU性能，将状态跟踪、同步和内存管理交给了应用程序开发人员，同时将正确性检查交给各个层进行代理，而要想使用这些层必须手动启用。这些层在正常情况下不会在应用程序里执行。

valkan开发环境搭建

valkanSDK:

包括标头、标准验证层、调试工具以及 Vulkan 函数的加载程序。加载程序在驱动程序等

安装：

首先在LunarG网站下载SDK

验证

PC 显卡驱动程序是否支持Vulkan：

进入安装SDK的目录,打开Bin32目录运行vkcube.exe演示程序

并且安装后会自动为你配置系统Path环境变量

VSIDE_Configuration_Dependent

下载最新版本的GLFW-64-bit，以便渲染

将GLFW静态库：

头文件放到include目录下

glfw3.lib、glfw3dll.lib、放到VulkanSDK安装目录下的Lib文件夹下

动态库glfw3.dll ，放到Bin文件夹下（如果下载的是32-bit，则放在Lib32，Bin32）

项目模板：

在实际工作中，很多时候我们需要的是一个跟我们项目的业务更加契合的、可复用的项目模板

VulkanSDK……Templates\……，并拷贝到C:\Users\username\Documents\Visual Studio YYYY\Templates\ProjectTemplates\目录下

创建一个基于 VulkanCppWindowedProgram 的模板

点击运行，可以看到一个黑色的背景窗口（基于SDL2.dll窗口的程序）

我们将项目模板的main.cpp 文件替换为自己的

Valkan和OpenGL

在低分辨率下，GPU的压力较小，此时 CPU 的调度和管理对整体性能的影响相对较大，Vulkan 能够减少 CPU 的负载，更好地发挥出硬件的潜力

在高分辨率，对 GPU 的性能要求更高，Valkan可以将渲染任务更有效地分配到 GPU 的多个核心和计算单元上，充分发挥 GPU 的并行处理能力，从而提高渲染的效率和速度。

Valkan是Opengl的取代品，但并不是opengl会被替代

OpenGL渲染介绍

主机端资源加载（图片解码、字体解析、3D模型解析，这一过程跟GPU没有太大关系）
设备端数据交互与管线准备：将必要的数据（Texture纹理上传，Shader的编译与Program的链接，VBO顶点数据的数据上传）传到GPU可以读到内存中去作为context上下文，以及准备GPU的指令
每帧循环的渲染：DrawCall（真正执行绘制任务的图形API，如glDrawArrays, glDrawElements），这个过程是GPU驱动产生GPU硬件所能识别的任务，并发送到内核，等待调度执行。

opengl是一个状态机：

因此数据交互时，不能放到另一个独立线程中完成

由于绘制时要改变上下文，OpenGL不支持多线程线程并行绘制

每帧循环的渲染，在驱动层重新建一个Command Buffer

Valkan渲染介绍：

找到设备VkDevice——创建上下文VkCommand buffer（负责Record记录，多线程）——创建命令队列VkQueue（负责Submit提交，用queue是按顺序提交，非多线程）——准备任务——发送执行（GPU）
Command buffer： VkViewport视口，VkDescriptorSet描述（VkImage纹理和常量）、VkPipeline管线（着色器模块和状态Option（depth， blend，cull face 等））和VkBuffer缓冲（vectex顶点,index索引，uniform全局）
每次调 vkCmd 就往command pool命令池， command buffer 命令队列塞内容进去，命令push_back完成之后就可以提交给queue执行了
QueueFamily队列家族，Family里会有若干queue，常见的 Family 为三种：Graphic图形，Compute计算（几乎什么都可以做）和 Transfer内存传输

valkan的性能提升的原因（多线程高度并行化）：

Vulkan则没有数据交互独立线程的问题

Vulkan可以并行创建Command Buffer

在应用层建好 Command Buffer，每帧绘制时添加sub上去

Vulkan更容易封装，各子模块之间互不影响，