Vulkan 中的动态顶点缓冲区格式设置答案

【问题标题】：Dynamic vertex buffer format setup in VulkanVulkan 中的动态顶点缓冲区格式设置
【发布时间】：2018-10-27 09:33:54
【问题描述】：

我目前的任务是将 OpenGL 代码库转换为 Vulkan，但现在偶然发现了此代码如何使用顶点缓冲区的问题，因为它非常动态地改变布局以将其作为大量帧来处理。

为了渲染其动画模型，它设置了一个包含整个模型所有数据的大缓冲区，并调用以下函数进行设置：

void SetupVertexBufferFormat(unsigned int frame1, unsigned int frame2)
{
    glVertexAttribPointer(PositionAttr, 3, GL_FLOAT, false, sizeof(Vertex), &vNull[frame1].x);
    glVertexAttribPointer(TexcoordAttr, 2, GL_FLOAT, false, sizeof(Vertex), &vNull[frame1].u);
    glVertexAttribPointer(Position2Attr, 3, GL_FLOAT, false, sizeof(Vertex), &vNull[frame2].x);
    glVertexAttribPointer(NormalAttr, 4, GL_INT_2_10_10_10_REV, true, sizeof(Vertex), &vNull[frame1].packedNormal);
    glVertexAttribPointer(Normal2Attr, 4, GL_INT_2_10_10_10_REV, true, sizeof(Vertex), &vNull[frame2].packedNormal);
}

在 OpenGL 上这一切都很好，但在 Vulkan 上，顶点缓冲区布局是管道对象的一部分！这意味着移植设置需要每帧创建和销毁多个管道，因为 frame1 和 frame2 值可能几乎是随机组合的。

不能做的是改变缓冲区的内容，这是由前端生成的，因为它仍然需要与现有的 OpenGL 后端一起工作。

有什么办法可以绕过它，还是这里唯一的选择是一些复杂的管道管理？

【问题讨论】：

标签： c++ opengl vulkan opengl-4

【解决方案1】：

您似乎将顶点格式与顶点缓冲区绑定混为一谈。 glVertexAttrib 将两者结合在一个调用中，但您似乎有一个一致的顶点格式，它由两个绑定组成，一个具有 3 个属性，第二个具有 2 个属性。

查看一些关于 OpenGL 中单独顶点格式的教程，并尝试重构您的 GL 后端以使用它。等效的 Vulkan 管道设置应该会变得更加明显。

对应于 Ratchet 的 GL 调用的 Vulkan 顶点绑定和属性描述应如下所示

std::vector<vk::VertexInputBindingDescription> bindingDescriptions = { 
    { 0, sizeof(Vertex), vk::VertexInputRate::eVertex },
    { 1, sizeof(Vertex), vk::VertexInputRate::eVertex }
};

std::vector<vk::VertexInputAttributeDescription> attributeDescriptions = {
    { PositionAttr, 0, vk::Format::eR32G32B32Sfloat, offsetof(Vertex, x) },
    { TexcoordAttr, 0, vk::Format::eR32G32Sfloat, offsetof(Vertex, u) },
    { NormalAttr, 0, vk::Format::eA2B10G10R10SnormPack32, offsetof(Vertex, packedNormal) },
    { Position2Attr, 1, vk::Format::eR32G32B32Sfloat, offsetof(Vertex, x) },
    { Normal2Attr, 1, vk::Format::eA2B10G10R10SnormPack32, offsetof(Vertex, packedNormal) },
};

【讨论】：

【解决方案2】：

扩展 JHerico 的答案。

如果你使用来自 opengl 的单独顶点属性，你会得到这种形式：

glVertexAttribFormat( PositionAttr,  3, GL_FLOAT, false, offsetof(Vertex, x));
glVertexAttribBinding(PositionAttr,  1);
glVertexAttribFormat( TexcoordAttr,  2, GL_FLOAT, false, offsetof(Vertex, u));
glVertexAttribBinding(TexcoordAttr,  1);
glVertexAttribFormat( NormalAttr,    4, GL_INT_2_10_10_10_REV, true, offsetof(Vertex, packedNormal));
glVertexAttribBinding(NormalAttr,    1);

glVertexAttribFormat( Position2Attr, 3, GL_FLOAT, false, offsetof(Vertex, x));
glVertexAttribBinding(Position2Attr, 2);
glVertexAttribFormat( Normal2Attr,   4, GL_INT_2_10_10_10_REV, true, offsetof(Vertex, packedNormal));
glVertexAttribBinding(Normal2Attr,   2);

然后在渲染时将绑定 1 的偏移量设置为第 1 帧的偏移量，将绑定 2 的偏移量设置为第 2 帧的偏移量。

void SetupVertexBufferFormat(unsigned int frame1, unsigned int frame2) {
    glBindVertexBuffer(1, vbo, &vNull[frame1], sizeof(Vertex));
    glBindVertexBuffer(2, vbo, &vNull[frame2], sizeof(Vertex));
}

这个你可以直接翻译成vulkan的状态。

【讨论】：