Vulkan原理与实战

Vulkan原理与实战
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‌Vulkan‌是一个用于图形和计算设备的编程接口，它允许开发人员直接访问硬件资源，提供对设备的更多控制和更高的性能。Vulkan设备通常由一个处理器和一定数量的固定功能硬件模块组成，用于加速图形和计算操作。Vulkan的计算模型基于并行计算，并且是一个显式的API，意味着开发人员需要亲自管理几乎所有的资源和操作。这与传统的图形API（如OpenGL）形成对比，后者在老的API中自动管理内存和同步，但在应用程序正确运行时可能会消耗宝贵的CPU性能。

‌Vulkan‌应用场景：
游戏开发：Vulkan的高效性能和低开销特性使其成为游戏开发者的理想选择，尤其是在需要高帧率和复杂渲染效果的游戏中。
图形渲染：无论是实时渲染还是离线渲染，Vulkan都能提供强大的图形处理能力，适用于影视特效、建筑可视化等领域。
高性能计算：Vulkan不仅限于图形渲染，其并行计算能力也使其成为科学计算和高性能计算的优选工具。


管理内存
Vulkan(Vulkan)提供两种内存:主机内存和设备内存。通常，Vulkan API创建的对象需要一定数量的主机内存。Vulkan实现在这里存储对象的状态并实现这个API所需的数据。资源对象(例如缓冲区和图像)需要一定数量的设备内存。这就是用于存储资源里数据的内存。
应用程序有可能为火神(Vulkan)具体的实现管理主机内存，但是要求应用程序管理设备内存。因需要创建设备内存管理子系统。可以查询创建的每个资源，得到用于支持它的内存的数量和类比，型。应用程序分配正确数量的内存并在使用资源对象前将它附加在这个对象上。


Vulkan里的多线程
对多线程应用程序的支持是Vulkan设计中不可或缺的一部分。Vulkan通常会假设应用程序能够保证两个线程会在同一个时间修改同一个对象，这称为外部同步。在Vulkan里性能至上的部分(例如构建命令缓冲区)中，绝大部分VuIkan命令根本没有提供同步功能。
为了具体定义各种Vulkan命令中和线程相关的请求，把防止主机同步访问的每一个参数标识为外部同步。在某些情况下，把对象的句柄或者其他的数据内嵌到数据结构体里，包括进数组里，或者通过间接方式传入指令中。那些参数也必须在外部同步。
这么做的目的是Vulkan实现从来不需要在内部使用互斥量或者其他的同步原语来保护数据结构体。这意味着多线程程序很少由于跨线程引起卡顿或者阻塞。