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# 传统 RHI 和现代 RHI

传统 RHI 使用 RenderingContext 和状态机在 RHI 内部管理渲染流程和资源等现代 RHI 基本把 GPU 接口都释放给你，自己去操作

# Vulkan 简单流程

初始化层
- 调用操作系统的 API 创建程序可以显示的窗口 (1)
- 初始化 Vulkan
  - 程序和 Vulkan 库取得联系
  - Vulkan 和显卡设备取得联系
- 创建 Swapchain
  - Vulkan 和显示窗口 (1) 取得联系
渲染主循环
- 输入
  - 几何信息
  - Uniform
  - …
- 输出
  - 屏幕中显示的画面
- 逻辑
  - 着色器
- 更新 CPU 端的业务逻辑
- 数据 CPU 拷贝到 GPU
- 生成 Vulkan Command Buffer 把渲染任务交给 GPU 并在屏幕中显示
退出程序
- 释放 Vulkan 对象，CPU 数据
- 关闭显示窗口

# 结合作业 0

# 初始化

// OS specific macros for the example main entry points
// Most of the code base is shared for the different supported operating systems, but stuff like message handling differs

// Windows entry point
VulkanExample* vulkanExample;
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    if (vulkanExample != NULL)
    {
        vulkanExample->handleMessages(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
    return (DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam));
}
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR pCmdLine, int nCmdShow)
{
    for (size_t i = 0; i < __argc; i++) { VulkanExample::args.push_back(__argv[i]); };
    vulkanExample = new VulkanExample();
    vulkanExample->initVulkan();
    vulkanExample->setupWindow(hInstance, WndProc);
    vulkanExample->prepare();
    vulkanExample->renderLoop();
    delete(vulkanExample);
    return 0;
}

解释:
- 先构建一个 Vulkan 对象 - 初始化 Vulkan - 连接显示窗口 - 准备 Vulkan - 渲染循环 - 结束后销毁一切上图是一个比较复杂的 Vulkan 初始化架构，一个应用带着多个 Vk 实例，一个实例有多个物理设备，每个物理设备可以有多个逻辑设备，最后实际的绘制命令会丢到 VkQueue 队列中。为什么这么复杂？
- 通常我们都是只需要一个实例，一个物理设备，一个逻辑设备，一个或多个队列
- 但是如果分布式 GPU 渲染时就可以将渲染任务拆分到各个地方 - 多个 GPU 设备 - 将任务拆分 - 计算任务一个队列 - 渲染任务一个队列 - blablabla

# VkInstance

VkInstance 是初始化 Vulkan liberary 用的
程序 -> VkInstance -> Vk 库

# VkLayer

Vulkan 将很多功能拆分到了不同的 Layer 中
比如 Debug 层: Validation Layer : VK_LAYER_KHRONOS_validation
RenderDoc 层: VK_LAYER_RENDERDOC_Capture 一种 Hook 的方式:

针对 Hook 的理解 (摘自百度):

钩子 (Hook)，是 Windows 消息处理机制的一个平台，应用程序可以在上面设置子程以监视指定窗口的某种消息，而且所监视的窗口可以是其他进程所创建的。当消息到达后，在目标窗口处理函数之前处理它。钩子机制允许应用程序截获处理 window 消息或特定事件。

可以认为是一种调试的工具流

# 物理设备

Vk 可以在一开始查询设备的配置信息:

std::cout << "Available Vulkan devices" << "\n";
for (uint32_t i = 0; i < gpuCount; i++) {
    VkPhysicalDeviceProperties deviceProperties;
    vkGetPhysicalDeviceProperties(physicalDevices[i], &deviceProperties);
    std::cout << "Device [" << i << "] : " << deviceProperties.deviceName << std::endl;
    std::cout << " Type: " << vks::tools::physicalDeviceTypeString(deviceProperties.deviceType) << "\n";
    std::cout << " API: " << (deviceProperties.apiVersion >> 22) << "." << ((deviceProperties.apiVersion >> 12) & 0x3ff) << "." << (deviceProperties.apiVersion & 0xfff) << "\n";
}

vkGetPhysicalDeviceProperties(device,descript) 函数用来获取设备信息，第二个参数是设备的信息

# vKQueue

Vulkan 将队列抽象成了 队列簇
每个队列簇支持的功能不同，比如 计算队列簇 、 绘制队列簇 等，由于未来的 Gpu 硬件将会有不同运算单元的优化，所以给命令队列分簇也可以高效的调用硬件进行优化队列簇称之为 vkFamily 在 homework0 中有这样一段函数

* Default constructor
*
* @param physicalDevice Physical device that is to be used
*/
VulkanDevice::VulkanDevice(VkPhysicalDevice physicalDevice)
{
    assert(physicalDevice);
    this->physicalDevice = physicalDevice;

    // Store Properties features, limits and properties of the physical device for later use
    // Device properties also contain limits and sparse properties
    vkGetPhysicalDeviceProperties(physicalDevice, &properties);
    // Features should be checked by the examples before using them
    vkGetPhysicalDeviceFeatures(physicalDevice, &features);
    // Memory properties are used regularly for creating all kinds of buffers
    vkGetPhysicalDeviceMemoryProperties(physicalDevice, &memoryProperties);
    // Queue family properties, used for setting up requested queues upon device creation
    uint32_t queueFamilyCount;
    vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(physicalDevice, &queueFamilyCount, nullptr);
    assert(queueFamilyCount > 0);
    queueFamilyProperties.resize(queueFamilyCount);
    vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(physicalDevice, &queueFamilyCount, queueFamilyProperties.data());

    // Get list of supported extensions
    uint32_t extCount = 0;
    vkEnumerateDeviceExtensionProperties(physicalDevice, nullptr, &extCount, nullptr);
    if (extCount > 0)
    {
        std::vector<VkExtensionProperties> extensions(extCount);
        if (vkEnumerateDeviceExtensionProperties(physicalDevice, nullptr, &extCount, &extensions.front()) == VK_SUCCESS)
        {
            for (auto ext : extensions)
            {
                supportedExtensions.push_back(ext.extensionName);
            }
        }
    }
}