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Italink/HelloVulkan

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Vulkan教程

学习途径

推荐資料

我的使用体验:

  • 繁琐:OpenGL绘制基本三角形可能需要一两百行代码,Vulkan的代码量得翻几倍。
  • 明确:OpenGL通过对一个假想的渲染管线进行操作,而Vulkan中能确切地接触到渲染管线的结构。
  • 刺激:OpenGL出现内存泄漏,顶多说把进程搞崩溃,Vulkan中你就等着重启吧。
  • 巴适:开启了验证层的Vulkan拥有报错提示,可以明确指出问题在哪。

为什么要学Vulkan

  • 相较于OpenGL,Vulkan允许你掌控更多的细节,这意味着:
    • 更多的优化空间:能针对特定的应用场景优化渲染。
    • 明确地控制渲染流程:不再像OpenGL一样,大多操作交由驱动来实现。
  • OpenGL已不做维护,Vulkan是未来。

本教程的目的

  • 从OpenGL快速上手Vulkan。
  • 借助Qt和Vulkan-HPP,编写简短、优雅的代码结构让可读性更高。
  • 借助Github的版本管理回顾整体代码,而不是只有代码片段。
  • 教程讲述的不只是Vulkan,还包含现代C++的开发流。

笔者感言

目前vulkan的教程整体比较少,大多是一些零零散散的概念和代码,国外有一些不错的教程,但也存在一些问题:一大堆的文字概念,代码封装的到处都是,Demo写的是狂拽酷炫,看完效果:”卧槽,秀。卧槽,nb“,再看代码:”我尼玛“,这对初学者来说是很不友好的,这也是笔者为什么想写这个教程的原因,由于笔者工作上的事情比较多,会提前写好代码,文档可能写的会比较慢,还请大家见谅。

开发环境

  • Vulkan - SDK (Vulkan - HPP

    使用Vulkan必须安装Vulkan SDK,Vulkan使用C风格的API,跟OpenGL一样恶心——使用宏来定义各种类型格式

    不过好在Vulkan提供了c++绑定,位于头文件vulkan.hpp中,使用它我们可以编写可读性更好的代码。

  • Qt 6.2.0(如果你已经有Qt5,则无需更换)

    Qt提供Vulkan的窗口支持,使用它,可以在学习初期跳过Surface,SwapChain,ComandBuffer,Device等一系列跟渲染关联不大的内容,快速上手Vulkan核心的渲染流程,从而大大降低学习难度。

  • VS 2019(如果你有VS2017,无需更换)

    VS 加上两个插件( 番茄助手 + CodeMaid)后,编码体验比Qt Creator 好一些 ,但安装VS的主要原因还是因为 MSVC 比 MinGW 更通用,你也可以在Qt Creator 上使用 MSVC。

  • Cmake 64 位

    很多初学的小伙伴原来可能没接触过自动化的项目构建,都是使用IDE的图形界面来管理项目工程,这在小项目中使用是没什么问题的,大项目中会存在很多子项目,各种依赖都需要定义,还有就是项目跨平台的问题,比如mac上没有vs,开发一般使用xcode,你拿个vs的工程给xcode也不行啊,cmake是一个不错的选择,使用它可以生成各个IDE的工程文件。在开源项目中能看到有个CMakeLists.txt,别提有多亲切了,最重要的是使用cmake能做一些自动化的构建,比如vulkan的shader使用的是sprv格式,使用前必须使用命令行工具转换,通过cmake我们就可以直接把glsl添加到项目里,当代码发生变动时,自动调用脚本进行处理。

  • Git & TortoiseGit

    Git是当前比较主流的版本管理工具 ,而TortoiseGit是它的图形界面,基本现在在实际工作都会使用,还不会用的小伙伴可以学下。

推荐工具

  • Typora:Markdown编辑器,Markdown是一种轻量级标记语言,使用它可以快速编写美观的文档,现在使用非常普遍,它的语法很简单,大家可以学下。

如果你没有上述环境的话,请点击这里查阅环境搭建文档

构建 Build

如果你刚刚才安装上面的环境,请先重启电脑

使用 Qt Creator 或 VS 可直接打开 CmakeLists.txt

推荐使用Cmake GUI 打开 CMakeLists.txt (或者将其拖入CMake GUI),修改构建路径为[QtVulkan-build],防止生成新文件在原先的代码目录下

然后点击【Configure】进行配置,选择【Visual Studio 16 2019】(如果你是 2017 则选 2017 的版本)

配置过程中可能会出现报错,这是因为初次使用,导致CMake无法找到Qt的目录,你在红色的条目上能看到它的Value是【Not Founded】,点击该条目,右侧会出现一个按钮,点击它选择路径,按下方的路径根据你自己的QT安装路径来进行选择,选择完毕点击【Configure】,然后继续选择路径消除报错,直到没有报错产生。

然后再点击【Generate】,就会再构建目录下生成VS工程文件,再点击【Open Project】可打开 VS 工程

在解决方案菜单中,右键项目,在菜单栏点击【设为启动项】,可运行对应项目

项目结构说明

  • QuickStart :Vulkan的入门样例
  • Advance:Vulkan的进阶样例

About

Vulkan Quick Start

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