• Casino онлайн
• Vulkan что такое

Разбор API Vulkan особенности и реализация Видеокарты

Я переводчик в IT-компании CG Tribe, и я продолжаю выкладывать перевод руководства к Vulkan API (vulkan-tutorial.com). Сегодня я хочу поделиться с вами переводом первых двух глав раздела, посвященного графическому конвейеру (Graphics pipeline basics), — Introduction и Shader modules. В течение следующих нескольких глав мы будем настраивать графический конвейер, который позволит нам нарисовать первый треугольник. Графический конвейер — это последовательность операций, которые преобразуют вершины и текстуры мешей в пиксели в render target-ах.

Что такое библиотеки времени выполнения Vulkan.

Ниже представлена упрощенная схема: Input assembler собирает сырые данные вершин из буферов. На этом этапе также может использоваться индексный буфер, который избавляет от необходимости дублировать данные вершин для повторяющихся элементов. Вершинный шейдер (vertex shader) вызывается для каждой вершины и используется, в основном, для трансформации вершин из локальной системы координат в экранную.

Также он передает данные каждой вершины далее по конвейеру. Шейдеры тесселяции (tessellation shaders) позволяют увеличить количество мешей за счет дополнительного разбиения геометрии. Их часто используют, чтобы сделать близлежащие поверхности, например, кирпичные стены или лестницы, менее плоскими.

Геометрический шейдер (geometry shader) вызывается для каждого примитива (треугольник, линия, точка) и может отменить их отрисовку или сгенерировать новые примитивы. Геометрический шейдер похож на шейдер тесселяции, только, в отличие от него, более гибкий. Однако он не часто используется в современных приложениях из-за недостаточно высокой производительности большинства видеокарт, за исключением встроенных графических процессоров Intel. На этапе растеризации (rasterization) каждый примитив раскладывается на множество фрагментов. Фрагменты — это пиксельные элементы, которые заполняют примитивы во фреймбуфере.

Vulkan run time libraries что это и зачем используется?

Все фрагменты, которые выходят за пределы экрана, отсекаются, а атрибуты, переданные вершинным шейдером, интерполируются по фрагментам, как показано на рисунке. Фрагменты, находящиеся за другими фрагментами, как правило, тоже отсекаются из-за теста глубины (depth testing). Фрагментный шейдер (fragment shader) вызывается для каждого фрагмента и определяет, в какие фреймбуферы и с каким значением цвета и глубины записываются фрагменты.

Для этого он использует интерполированные данные из вершинного шейдера, такие как текстурные координаты и нормали для освещения. На этапе смешивания цветов (color blending) происходит смешивание различных фрагментов, относящихся к одному и тому же пикселю во фреймбуфере.   Фрагменты могут перекрывать друг друга или смешиваться в зависимости от прозрачности.  

Этапы, выделенные зеленым цветом, называются непрограммируемыми (fixed-function). На этих этапах вы можете корректировать операции с помощью параметров, но принцип их работы определен заранее.

Этапы, выделенные оранжевым цветом, — программируемые этапы (programmable). Это значит, что вы можете загрузить свой собственный код на видеокарту, чтобы выполнить необходимые операции. Это позволяет вам использовать, например, фрагментные шейдеры для самых разных задач от текстурирования и освещения до трассировки лучей.

Vulkan. Руководство разработчика. Графический конвейер

Эти программы запускаются одновременно на множестве ядер GPU для параллельной обработки таких объектов как вершины и фрагменты. Если ранее вы работали с Open GL или Direct3D, вы, вероятно, привыкли, что можете изменять любые настройки конвейера, когда это нужно, с помощью таких вызовов, как . В Vulkan же почти все настройки графического конвейера задаются заранее, поэтому вам придется полностью пересоздать конвейер, если вы захотите, например, переключить шейдер, привязать другой фреймбуфер или изменить функцию смешивания. Недостаток Vulkan в том, что нужно создавать несколько конвейеров, чтобы описать все комбинации состояний, которые вы хотите использовать в операциях отрисовки. Однако, поскольку все операции, которые вы будете выполнять в конвейере, известны заранее, у драйвера появляется больше возможностей для оптимизации. Например, вы можете отключить тесселяцию и геометрический шейдер, если рисуете простую геометрию. Если вас интересуют только значения глубины (например, при создании карты теней), вы можете отключить фрагментный шейдер. В следующей главе мы начнем с создания двух программируемых этапов, необходимых для отображения треугольника на экране: вершинного шейдера и фрагментного шейдера.

Далее мы настроим непрограммируемые этапы, указав такие параметры, как режим смешивания и viewport. Заключительная часть создания графического конвейера включает настройку входных данных и выходных фреймбуферов.