图形管线基础

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      介绍

      Vulkan 中的图形管线是一系列操作,将网格和纹理数据转换为渲染到屏幕上的像素。它由多个阶段组成,每个阶段执行特定的任务,例如顶点着色、光栅化和片段着色。在本章中,我们将介绍图形管线的基本概念,并设置必要的组件来渲染一个简单的三角形。

      管线阶段

      Vulkan 的图形管线可以分为以下几个主要阶段:

      1. 输入组装:从缓冲区中读取顶点数据并组装成几何图元(如三角形)。

      2. 顶点着色:对每个顶点执行顶点着色器,计算其在屏幕空间中的位置和其他属性。

      3. 曲面细分(可选):细分几何图元以增加细节。

      4. 几何着色(可选):对每个图元执行几何着色器,生成新的图元。

      5. 光栅化:将几何图元转换为屏幕上的像素片段。

      6. 片段着色:对每个片段执行片段着色器,计算其最终颜色。

      7. 颜色混合:将片段颜色与帧缓冲区中的现有颜色混合。

      着色器模块

      Vulkan 使用着色器模块来定义顶点和片段着色器的行为。着色器是用 GLSL(OpenGL 着色语言)编写的,并通过 Vulkan 的着色器编译器编译为 SPIR-V 字节码。我们将在下一章中详细介绍如何创建和使用着色器模块。

      固定功能阶段

      除了可编程的着色器阶段外,图形管线还包括一些固定功能的阶段,例如光栅化和颜色混合。这些阶段的配置通过 Vulkan 的结构体完成,我们将在后续章节中详细介绍。

      渲染通道

      渲染通道定义了渲染操作的框架,包括使用的附件(如颜色和深度缓冲区)以及子通道的依赖关系。我们将在本章的后续部分中设置一个简单的渲染通道。

      总结

      在本章中,我们介绍了图形管线的基本概念和主要阶段。接下来的章节将逐步实现这些组件,最终渲染一个三角形。