凡尔康 API : moving rending work into its own thread

Question

我正在学习 Khronos Vulkan API，但我很难跨多个线程进行同步。

我试图将渲染工作分解到它自己的线程中。我的想法是有一个主线程，它将负责高级应用程序管理，重要的是，它将调用 VkQueuePresentKHR() 来呈现表面。然而，实际的 VkCmd* 渲染工作是在专用线程上完成的。

我希望我的应用使用三重缓冲，因为流畅的 60fps 对我来说非常重要。在视频演示中，NVIDIA 提到您需要每个帧缓冲区有 1 个 VkCommandPool，并且在每次使用后清除整个池；这比尝试清理单个命令缓冲区更有效。我要更进一步:我正在尝试将渲染工作分解为 6 ​​个队列:

• 3 个图形队列:每个帧都有自己的专用队列。
• 1 份用于演示。
• 1 个杂项一次性图形命令。
• 1 份用于专门的转移工作

我的 GTX770 显卡有 16 个通用队列 + 1 个专用传输队列，所以这应该没问题。每个队列都有自己的 VkCommandPool。 Queues、CommandPool 和 CommandBuffer 对象在主线程中创建，然后在 Render 线程中使用。

我遇到了以下问题:

• VkAcquireNextImageKHR 在渲染线程中被调用。如果线程获取 3 张图像，那么我不能再次调用该函数并依赖它阻塞直到下一张图像可用。相反，我得到了一个验证层错误，表明我已经获取了所有可用的图像。而且，无论如何，我更愿意检测到当前没有图像可用，这样我就可以在线程中做其他工作，比如整理内存碎片。我如何判断当前已获取所有图像，以及我不应该调用 vkAcquireNextImageKHR。
• 如何确定 vkQueuePresentKHR() 是否已完成呈现，以及我是否可以发送另一个要呈现的帧？我不知道如何判断何时可以再次开始使用该帧缓冲区。
• 在 vkQueueSubmit() 返回后立即清除 CommandPool 是不安全的，对吗？要清除 CommandPool，我是否需要监视提供给 vkQueueSubmit() 的围栏？阅读规范后，我并不完全清楚。
• 我知道从多个线程中处理一个 CommandPool 是不安全的，但是从一个线程中处理多个队列/CommandPool 可以吗？
• 我可能做错了什么，但看起来在某些栅栏上调用 vkResetFence() 之后，你不能再调用 vkGetFenceStatus() 了，否则你会得到一个验证层错误。这个对吗？

Answer 1

1. vkAcquireNextImageKHR 获取图像的所有权，vkQueuePresentKHR 将其所有权释放回呈现引擎。 PE 需要拥有它当前显示的图像，有时还需要拥有其他图像。获取将阻塞，直到图像可用或超时到期。当您无法依靠 Acquire 返回时，您会收到验证错误，因为您没有提供足够的图像。规范说:

   Let n be the total number of images in the swapchain, m be the value of VkSurfaceCapabilitiesKHR::minImageCount, and a be the number of presentable images that the application has currently acquired (i.e. images acquired with vkAcquireNextImageKHR, but not yet presented with vkQueuePresentKHR). vkAcquireNextImageKHR can always succeed if a ≤ n - m at the time vkAcquireNextImageKHR is called. vkAcquireNextImageKHR should not be called if a > n - m with a timeout of UINT64_MAX; in such a case, vkAcquireNextImageKHR may block indefinitely.

2. 您传递给 vkAcquireNextImageKHR 的信号量/栅栏将在 PE 完成从图像读取时发出信号。届时，您可以再次开始写入，并在准备好时展示它。

3. 只要其中的任何命令缓冲区仍在执行，您就无法清除命令池。当栅栏传递给 vkQueueSubmit 信号时，您知道它们何时完成执行。

4. 是的，您可以在单个线程中使用任意数量的任意类型的对象。 Vulkan 实现中的任何内容都不会绑定(bind)到它所使用的特定线程。从多个线程并发访问对象的限制类似于您对自己的对象的限制:某些对象在内部序列化，因此可以并发访问，但其他对象则不行。

5. 这似乎是错误的。您应该能够随时在任何有效的围栏上调用 vkGetFenceStatus。