VulkanAPISpecifications,API解释,PDF1.0_vulkanapi图形接口资源-CSDN文库

3星 · 超过75%的资源需积分: 10 156 浏览量 2016-03-07 18:48:50 上传评论收藏 2.91MB PDF 举报

标题“Vulkan API Specifications,API解释,PDF 1.0”和描述“官方文档,PDF,英文,Vulkan 1.0 Core API (PDF)有目录”说明我们这里讨论的是Vulkan 1.0版本的官方API规范文档，它以PDF格式呈现，供开发者阅读和理解Vulkan图形和计算API的详细规格。 Vulkan是一种高性能图形和计算API，由Khronos Group开发。它旨在为开发者提供跨平台、直接和细粒度的硬件控制。Vulkan API规格介绍了该API的核心功能和设计理念，让程序员可以从底层硬件得到最大化的性能。Vulkan通过其细粒度的控制，让开发者能够管理多核处理器和图形处理单元（GPU）中的并发执行。由于提供的部分文档内容有些许OCR扫描错误，但大致内容可识别，以下是对Vulkan API规范中部分核心知识点的详细说明： 1. 执行模型（Execution Model） Vulkan的执行模型定义了命令的创建、执行和同步方式。它包括队列操作（Queue Operation），这是Vulkan中任务提交和执行的基础。另外，它也涵盖了Vulkan中的命令语法（Command Syntax）和线程行为（Threading Behavior）。 2. 对象模型（Object Model） Vulkan中的对象模型涉及对象生命周期（Object Lifetime）和命令语法，包括对象如何创建、使用、删除，以及它们的命名和管理方式。这是理解Vulkan资源管理的基础。 3. 错误处理（Errors） Vulkan API规格详细描述了错误处理机制，包括有效使用（Valid Usage）和返回码（Return Codes）。正确理解和处理这些错误对于开发稳定的应用程序至关重要。 4. 数值和计算（Numeric Representation and Computation） Vulkan提供了对不同数值表示的支持，包括浮点数计算（Floating-Point Computation），并且支持16位、11位和10位浮点数表示。此外，还包括固定点数据转换（Fixed-Point Data Conversions）的相关规定。 5. 初始化（Initialization）初始化章节涵盖了如何设置和初始化Vulkan环境，包括命令函数指针（Command Function Pointers）的使用、实例（Instances）的创建和销毁。 6. 设备和队列（Devices and Queues）在Vulkan中，物理设备（Physical Devices）和逻辑设备（Devices）的创建与使用是核心概念。设备创建（Device Creation）、使用（Device Use）、闲置（DeviceIdle）、丢失（Lost Device）和销毁（Device Destruction）都是必须要掌握的知识点。同时，队列（Queues）的家族属性（Queue Family Properties）、创建（Queue Creation）、优先级（Queue Priority）和同步（Queue Synchronization）也是理解和正确使用Vulkan的关键。 7. 命令缓冲区（Command Buffers）命令缓冲区是Vulkan中用于收集GPU命令的数据结构。该部分讨论了命令缓冲区的生命周期（CommandBufferLifetime）、记录（CommandBufferRecording）、提交（CommandBufferSubmission）、二次命令缓冲区执行（SecondaryCommandBufferExecution）等。 8. 同步与缓存控制（Synchronization and Cache Control）这部分涉及同步对象，如栅栏（Fences）、信号量（Semaphores）、事件（Events）以及执行和内存依赖关系（Execution And Memory Dependencies）。同时，还会介绍管道屏障（Pipeline Barriers），它用于控制GPU不同阶段执行的同步和缓存行为。 9. 渲染通道（Render Passes）渲染通道定义了一系列图像绘制的步骤，其中包括渲染通道创建（RenderPassCreation）、兼容性（RenderPassCompatibility）、帧缓冲区（Framebuffers）和渲染通道命令（RenderPassCommands）。以上知识点涵盖了Vulkan 1.0 API规范的核心内容，为开发者提供了深入理解和实现Vulkan API的基础。每个知识点都有详细的解释，让开发者能够针对各种编程场景做出正确的API调用和资源管理。通过阅读和理解这些知识点，开发者能够高效地使用Vulkan API，达到优化应用程序性能的目的。

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Vulkan 1.0 - A Speciﬁcation i

Vulkan 1.0 - A Speciﬁcation

Vulkan 1.0 - A Speciﬁcation iii

Contents

1 Introduction 1

1.1 What is the Vulkan Graphics System? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.1 The Programmer’s View of Vulkan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.2 The Implementor’s View of Vulkan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.1.3 Our View of Vulkan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 Filing Bug Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4 Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 Fundamentals 5

2.1 Execution Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1.1 Queue Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2 Object Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.1 Object Lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Command Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4 Threading Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.5 Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5.1 Valid Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5.2 Return Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.6 Numeric Representation and Computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6.1 Floating-Point Computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6.2 16-Bit Floating-Point Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6.3 Unsigned 11-Bit Floating-Point Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6.4 Unsigned 10-Bit Floating-Point Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.6.5 General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.7 Fixed-Point Data Conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.7.1 Conversion from Normalized Fixed-Point to Floating-Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.7.2 Conversion from Floating-Point to Normalized Fixed-Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.8 API Version Numbers and Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.9 Common Object Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.9.1 Offsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.9.2 Extents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.9.3 Rectangles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3 Initialization 25

3.1 Command Function Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.2 Instances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4 Devices and Queues 31

4.1 Physical Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2 Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.2.1 Device Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.2.2 Device Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.2.3 Device Idle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4.2.4 Lost Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2.5 Device Destruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.3 Queues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.3.1 Queue Family Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.3.2 Queue Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.3.3 Queue Family Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.3.4 Queue Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.3.5 Queue Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.3.6 Sparse Memory Binding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3.7 Queue Destruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5 Command Buffers 47

5.1 Command Pools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5.2 Command Buffer Lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5.3 Command Buffer Recording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.4 Command Buffer Submission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.5 Queue Forward Progress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.6 Secondary Command Buffer Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Vulkan 1.0 - A Speciﬁcation v

6 Synchronization and Cache Control 69

6.1 Fences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.2 Semaphores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

6.3 Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

6.4 Execution And Memory Dependencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

6.5 Pipeline Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

6.5.1 Subpass Self-dependency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

6.5.2 Pipeline Stage Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

6.5.3 Memory Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

6.5.4 Global Memory Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

6.5.5 Buffer Memory Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

6.5.6 Image Memory Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

6.6 Implicit Ordering Guarantees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

7 Render Pass 107

7.1 Render Pass Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

7.2 Render Pass Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

7.3 Framebuffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

7.4 Render Pass Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

8 Shaders 133

8.1 Shader Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

8.2 Shader Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

8.3 Shader Memory Access Ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

8.4 Shader Inputs and Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

8.5 Vertex Shaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.5.1 Vertex Shader Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.6 Tessellation Control Shaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.6.1 Tessellation Control Shader Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.7 Tessellation Evaluation Shaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.7.1 Tessellation Evaluation Shader Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.8 Geometry Shaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.8.1 Geometry Shader Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.9 Fragment Shaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.9.1 Fragment Shader Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.9.2 Early Fragment Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

8.10 Compute Shaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

8.11 Interpolation Decorations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

8.12 Static Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

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内容反馈

L123456L

2018-05-08

英文版本，不是太好用，谢谢

gqkly

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