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上一节了解了 Vulkan 实例#xff0c;一旦有了实例#xff0c;就可以查找系统里安装的与 Vulkan 兼容的物理设备。
Vulkan 物理设备#xff08;PhysicalDevice#xff09;一般是指支持 Vulkan 的物理硬件#xff0c;通…Vulkan 物理设备 图片来自《 Vulkan 应用开发指南》
上一节了解了 Vulkan 实例一旦有了实例就可以查找系统里安装的与 Vulkan 兼容的物理设备。
Vulkan 物理设备PhysicalDevice一般是指支持 Vulkan 的物理硬件通常是系统的一部分--显卡、加速器、数字信号处理器或者其他的组件。系统里有固定数量的物理设备每个物理设备都有自己的一组固定的功能。
一台主机上可能连接着多个支持 Vulkan 的物理设备为此 Vulkan 提供列举出系统中支持 Vulkan 的所有物理设备功能开发者可通过 vkEnumeratePhysicalDevices() 函数枚举支持 Vulkan 的物理设备。
vkEnumeratePhysicalDevices 函数其定义如下
VkResult vkEnumeratePhysicalDevices(VkInstance instance,uint32_t* pPhysicalDeviceCount,VkPhysicalDevice* pPhysicalDevices);instance 是之前使用 vkCreateInstance 创建的 VkInstance 句柄。 pPhysicalDeviceCount 是用于指定或获取的物理设备数量。 pPhysicalDevices 要么是 nullptr 要么是数量不小于 pPhysicalDeviceCount 的 VkPhysicalDevice 数组。
当 pPhysicalDevices 为 nullptr 时该函数会将系统中支持 Vulkan 的设备数量写入 pPhysicalDeviceCount 中。
如果 pPhysicalDevices 为一个有效指针则其指向一个 VkPhysicalDevice 数组并且该数组长度不能小于 pPhysicalDeviceCount 。
如果 pPhysicalDeviceCount 中指定的数量小于系统中的物理设备数量则 pPhysicalDevices 中写入的物理设备不是所有则 vkEnumeratePhysicalDevices() 函数将会写入 pPhysicalDeviceCount 个物理设备到 pPhysicalDevices 数组中并返回 VkResult::VK_INCOMPLET 。
如果所有物理设备成功写入则会返回 VkResult::VK_SUCCESS 。
因此枚举所有物理设备需要调用 vkEnumeratePhysicalDevices() 两次
1.将 pPhysicalDevices 设置为 nullptr 并通过 pPhysicalDeviceCount 获取支持系统中支持 Vulkan 的物理设备数量。 2.创建 pPhysicalDevices 数量的 VkPhysicalDevice 数组并传入 pPhysicalDevices 中以获取系统中支持的 VkPhysicalDevice 物理设备。 VkInstance instance;uint32_t physicalDeviceCount 0;
vkEnumeratePhysicalDevices(instance, physicalDeviceCount, nullptr);std::vectorVkPhysicalDevice physicalDevices(physical_device_count);
vkEnumeratePhysicalDevices(instance, physicalDeviceCount, physicalDevices.data());枚举的 VkPhysicalDevice 句柄是在调用 vkCreateInstance() 创建 VkInstance 时驱动内部创建的。
即VkInstance 被销毁时 VkPhysicalDevice 句柄们也会销毁。
物理设备属性
在通过 vkEnumeratePhysicalDevices() 获取系统中支持的物理设备句柄后我们需要筛选出我们需要的物理设备比如移动设备使用集成显卡PC 上使用性能更强悍的独立显卡。
我们可以通过 vkGetPhysicalDeviceProperties() 函数获取物理设备信息
void vkGetPhysicalDeviceProperties(VkPhysicalDevice physicalDevice,VkPhysicalDeviceProperties* pProperties);physicalDevice 对应要获取属性的物理设备的句柄。 pProperties 对应返回的物理设备属性。
其中 VkPhysicalDeviceProperties 定义如下
typedef struct VkPhysicalDeviceProperties {uint32_t apiVersion;uint32_t driverVersion;uint32_t vendorID;uint32_t deviceID;VkPhysicalDeviceType deviceType;char deviceName[VK_MAX_PHYSICAL_DEVICE_NAME_SIZE];uint8_t pipelineCacheUUID[VK_UUID_SIZE];VkPhysicalDeviceLimits limits;VkPhysicalDeviceSparseProperties sparseProperties;
} VkPhysicalDeviceProperties;apiVersion 该设备驱动支持的 Vulkan 版本。 driverVersion 该设备驱动版本。 vendorID 设备供应商的 ID 。 deviceID 设备的 ID 。 deviceType 设备类型。 deviceName 设备名称。 pipelineCacheUUID 设备的通用唯一识别码 universally unique identifier 。 limits 设备的限制信息。 sparseProperties 稀疏数据属性。
其中 apiVersion 是最为重要的参数该参数表明该设备支持的 Vulkan 最高版本。
其中 VkPhysicalDeviceType 定义如下
typedef enum VkPhysicalDeviceType {VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_OTHER 0,VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_INTEGRATED_GPU 1,VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_DISCRETE_GPU 2,VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_VIRTUAL_GPU 3,VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_CPU 4,
} VkPhysicalDeviceType;VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_OTHER 该设备类型不与任何其他类型匹配 Vulkan 中未定义的设备类型。 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_INTEGRATED_GPU 集成显卡。 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_DISCRETE_GPU 独立显卡。 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_VIRTUAL_GPU 虚拟环境中的虚拟显卡。 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_CPU 中央处理器 CPU 。
一般首选使用 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_DISCRETE_GPU 独立显卡之后再考虑使用 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_INTEGRATED_GPU 集成显卡。
不过在移动设备Android 、iOS 系统上一般只有集成显卡 VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_INTEGRATED_GPU 。
其中 VkPhysicalDeviceLimits 用于表述该设备的一些限制比如最大支持的图片像素大小。
物理设备内存属性
单一的物理设备可能有多种不同的内存类型它们的属性之间可能还存在着更多的差异。
因此应用程序非常有必要查询和获取内存的特性然后根据程序逻辑以及资源类型的不同执行更好的资源分配策略。
vkGetPhysicalDeviceMemoryProperties 函数用于获取物理设备的内存属性。这些属性包括内存类型和内存堆的详细信息这对于在 Vulkan 中分配和管理内存非常重要。
void vkGetPhysicalDeviceMemoryProperties(VkPhysicalDevice physicalDevice,VkPhysicalDeviceMemoryProperties* pMemoryProperties
);参数 physicalDevice: 需要查询内存属性的物理设备的句柄。 pMemoryProperties: 指向 VkPhysicalDeviceMemoryProperties 结构体的指针用于接收物理设备的内存属性。
物理设备的内存属性这里就不展开讲了避免陷入全篇都在讲结构体的陷阱后面讲设备内存的时候还涉及。
示例代码
// 创建 Vulkan 实例
VkInstance instance;
VkInstanceCreateInfo createInfo {};
createInfo.sType VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO;
createInfo.pApplicationInfo appInfo;
vkCreateInstance(createInfo, nullptr, instance);uint32_t physicalDeviceCount 0;
vkEnumeratePhysicalDevices(instance, physicalDeviceCount, nullptr);//枚举物理设备
std::vectorVkPhysicalDevice physicalDevices(physical_device_count);
vkEnumeratePhysicalDevices(instance, physicalDeviceCount, physicalDevices.data());VkPhysicalDevice targetPhysicalDevice VK_NULL_HANDLE;// 选择物理设备并查询特性
for (const auto device : physicalDevices) {VkPhysicalDeviceProperties deviceProperties;vkGetPhysicalDeviceProperties(device, deviceProperties);// 这里可以根据应用程序的需求选择合适的设备if (deviceProperties.deviceType VK_PHYSICAL_DEVICE_TYPE_INTEGRATED_GPU) {// 选择该设备targetPhysicalDevice device;break;}
}if(targetPhysicalDevice VK_NULL_HANDLE)
{//没有找到合适的物理设备
}// 开启 Vulkan 编程 ...vkDestroyInstance(instance, nullptr);//通过 vkDestroyInstance 函数销毁 instance
参考 《Vulkan 应用开发指南》 《Vulkan 学习指南》 https://fuxiii.github.io/Essentials.of.Vulkan/PhysicalDevice.html 技术交流
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