FrameGraph 项目教程
2024-09-24 00:39:49作者:胡唯隽
1. 项目介绍
FrameGraph 是一个基于 Vulkan 的抽象层,旨在简化 Vulkan 上的原型设计和图形引擎的开发。它通过将帧表示为一个任务图来实现这一目标,从而隐藏了所有同步、内存分配和其他 Vulkan 所需的样板代码。FrameGraph 的设计追求高性能,同时不牺牲易用性。它内置了验证功能,结合 Vulkan 的验证层,可以帮助开发者快速发现和修复错误。
主要特性
- 多线程命令缓冲区构建和提交
- 简单的 API 设计
- 隐藏内存分配、主机与设备之间的传输、同步等复杂操作
- 支持 RTX 扩展、异步计算和异步传输队列
- 所有渲染任务都是无状态的
支持的平台
- Windows (MSVC 2017, 2019)
- Linux (GCC 8, Clang 9)
- Android (Clang)
2. 项目快速启动
环境准备
- 安装 CMake 3.10 或更高版本
- 安装 Vulkan SDK
- 安装 VulkanMemoryAllocator
- 安装 glfw 或 SDL2
- 安装 glslang
构建项目
-
克隆项目仓库:
git clone https://github.com/azhirnov/FrameGraph.git cd FrameGraph
-
生成构建文件:
cmake -S . -B build
-
编译项目:
cmake --build build
运行示例
进入构建目录并运行示例程序:
cd build
./FrameGraph-Samples
3. 应用案例和最佳实践
案例1:多线程渲染
FrameGraph 支持多线程命令缓冲区构建和提交,可以显著提高渲染性能。以下是一个简单的多线程渲染示例:
void RenderThread::run() {
while (!stopRequested) {
auto commandBuffer = frameGraph.beginCommandBuffer();
// 构建命令缓冲区
frameGraph.endCommandBuffer(commandBuffer);
frameGraph.submitCommandBuffer(commandBuffer);
}
}
案例2:异步计算
FrameGraph 支持异步计算队列,可以在不影响渲染性能的情况下执行计算任务。以下是一个异步计算的示例:
void AsyncComputeTask::execute() {
auto commandBuffer = frameGraph.beginCommandBuffer(QueueType::Compute);
// 执行计算任务
frameGraph.endCommandBuffer(commandBuffer);
frameGraph.submitCommandBuffer(commandBuffer);
}
4. 典型生态项目
VulkanMemoryAllocator
VulkanMemoryAllocator 是一个高效的 Vulkan 内存管理库,FrameGraph 依赖于它来管理内存分配。
glfw 或 SDL2
glfw 和 SDL2 是常用的窗口管理和输入处理库,FrameGraph 使用它们来创建窗口和处理用户输入。
glslang
glslang 是一个 GLSL 编译器,FrameGraph 使用它来编译 GLSL 着色器代码。
SPIRV-Tools
SPIRV-Tools 提供了 SPIR-V 的优化和验证工具,FrameGraph 使用它来优化和验证生成的 SPIR-V 代码。
通过以上模块的介绍,您应该能够快速上手 FrameGraph 项目,并了解其在实际应用中的使用方法和最佳实践。
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