-Khronos Vulkan Tutorial

설정

파이프라인 생성을 끝내기 전에 렌더링하는 동안 사용할 프레임버퍼 첨부사항에 대해 Vulkan에게 알려야 합니다. 색상과 깊이 버퍼의 수, 각각 사용할 샘플 수, 렌더링 작업 전반에 걸쳐 그것들을 처리할 방법을 지정해야 합니다. 이 모든 정보는 createRenderPass로 생성되는 렌더 패스 객체에 래핑됩니다. initVulkan에서 createGraphicsPipeline 이전에 이 함수를 호출하세요.

void initVulkan() {
    createInstance();
    setupDebugMessenger();
    createSurface();
    pickPhysicalDevice();
    createLogicalDevice();
    createSwapChain();
    createImageViews();
    createRenderPass();
    createGraphicsPipeline();
}

...

void createRenderPass() {

}

첨부 사항 설명

우리의 경우 스왑체인의 이미지 중 하나로 표시되는 단일 색상 첨부사항만 있을 것입니다.

void createRenderPass() {
    VkAttachmentDescription colorAttachment{};
    colorAttachment.format = swapChainImageFormat;
    colorAttachment.samples = VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT;
}

색상 첨부의 format은 스왑체인 이미지 형식과 일치해야 하고, 우리는 아직 멀티샘플링으로 아무 작업도 하지 않으므로 1개의 샘플로 고정합니다.

colorAttachment.loadOp = VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR;
colorAttachment.storeOp = VK_ATTACHMENT_STORE_OP_STORE;

loopOp와 storeOp은 렌더링 전/후에 첨부사항 데이터로 무슨 작업을 할지 결정합니다. loopOp에는 다음과 같은 선택 사항이 있습니다:

• VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_LOAD: 첨부사항의 기존 내용 유지
• VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR: 시작할 때 값을 상수로 지움
• VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE: 정의되지 않은 내용이 존재함: 우리는 이것에 신경 쓸 필요가 없습니다.

우리의 경우 새 프레임을 크리기 전에 clear 작업을 사용하여 프레임 버퍼를 검은색으로 지웁니다. storeOp에는 두가지 선택이 가능합니다:

• VK_ATTACHMENT_STORE_OP_STORE: 렌더링된 내용은 메모리에 저장되며 나중에 읽을 수 있음
• VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE: 프레임버퍼의 내용은 렌더링 작업 후 정의되지 않음

우리는 화면에 삼각형을 그려서 보고 싶으므로, 저장 작업을 진행하겠습니다.

colorAttachment.stencilLoadOp = VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE;
colorAttachment.stencilStoreOp = VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE;

loadOp와 storeOp은 색상과 깊이 데이터에 적용합니다. 그리고 stencilLoadOp / stencilStoreOp은 스텐실 데이터에 적용합니다. 우리 어플리케이션은 스텐실 버퍼로 아무 작업도 하지 않으므로 로드, 저장 결과는 관련이 없습니다.

colorAttachment.initialLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED;
colorAttachment.finalLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_PRESENT_SRC_KHR;

Vulkan의 텍스쳐와 프레임 버퍼는 특정 픽셀 형식인 VkImage 객체로 표시됩니다. 그러나 메모리의 픽셀 레이아웃은 당신이 이미지로 하려는 작업에 따라 변경될 수 있습니다.

가장 일반적인 레이아웃들은 다음과 같습니다:

• VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL: 색상 첨부로 사용된 이미지
• VK_IMAGE_LAYOUT_PRESENT_SRC_KHR: 스왑체인에 표시될 이미지
• VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL: 메모리 복사 작업 대상으로 사용될 이미지

텍스쳐링 챕터에서 이 주제를 더 깊게 다룰 것이지만, 지금 알아야할 중요한 것은 이미지가 다음에 포함될 작업에 적합한 특정 레이아웃으로 전환되어야 한다는 것입니다.

initialLayout은 렌더패스가 시작하기 전에 이미지 레이아웃을 지정합니다. finalLayout은 렌더패스가 완료될 때 자동으로 전환할 레이아웃을 지정합니다. initialLayout의 VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED를 사용하는 것은 우리가 이전 이미지가 어떤 레이아웃에 있었는지 신경쓰지 않는다는 것을 의미합니다. 이 특별한 값의 주의사항은 이미지의 내용이 보존된다는 보장이 없지만, 어쨌든 우리는 지울 것이기 때문에 중요하지 않습니다. 우리는 렌더링 이후 스왑체인을 이용해서 이미지를 표시할 준비가 되기를 원하기에 finalLayout을 VK_IMAGE_LAYOUT_PRESENT_SRC_KHR로 사용합니다.

서브패스와 첨부 참조

단일 렌더패스는 여러 서브패스로 구성될 수 있습니다. 서브패스는 이전 패스의 프레임 버퍼 내용에 따라 달라지는 후속 렌더링 작업입니다. 예를 들어 차례대로 적용되는 일련의 포스트 프로세싱들이 있습니다. 이러한 렌더링 작업을 하나의 렌더패스로 그룹화하면, Vulkan은 작업을 재정렬하고 더 나은 성능을 위해 메모리 대역폭을 절약할 수 있습니다. 그러나 우리의 첫번째 삼각형에서는 단일 서브패스를 사용하겠습니다.

모든 서브패스는 이전 섹션에서 사용한 구조를 사용하여 설명한 하나 이상의 첨부를 참조합니다. 이 참조들은 다음과 같은 VkAttachmentReference 구조체입니다.

VkAttachmentReference colorAttachmentRef{};
colorAttachmentRef.attachment = 0;
colorAttachmentRef.layout = VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL;

attachment 매개변수는 첨부 설명 배열의 인덱스로 참조할 첨부를 지정합니다. 우리의 배열은 단일의 VkAttachmentDescription으로 구성되어 있으므로, index는 0입니다. 이 레이아웃은 참조를 사용하는 서브패스 중에 첨부에 포함할 레이아웃을 지정합니다. Vulkan은 서브패스가 시작할 때 자동으로 첨부를 이 레이아웃으로 전환합니다. 우리는 첨부를 색상 버퍼로 사용하고 VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTILMAL 레이아웃은 이름에서 알 수 있듯 최고의 성능을 제공할 것입니다.

서브패스는 VkSubpassDescription 구조를 사용하여 설명합니다:

VkSubpassDescription subpass{};
subpass.pipelineBindPoint = VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS;

Vulkan이 향후 컴퓨트 서브패스도 지원할 수 있으므로, 이것이 그래픽 서브패스임을 인지해야 합니다. 다음으로, 색상 첨부에 대한 참조를 지정합니다:

subpass.colorAttachmentCount = 1;
subpass.pColorAttachments = &colorAttachmentRef;

이 배열에 있는 첨부 인덱스는 조각 셰이더에 있는layout(location = 0) out vec4 outColor를 직접적으로 참조합니다!

서브패스에서 참조될 수 있는 첨부들의 타입은 다음과 같습니다:

• pInputAttachments: 셰이더에서 읽은 첨부
• pResolveAttachments: 멀티샘플링에서 사용할 색상 첨부에 대한 첨부
• pDepthStencilAttachment: 깊이와 스텐실 데이터에 대한 첨부
• pPreserveAttachments: 이 서브패스에서 사용하지 않지만, 보존해야 하는 데이터에 대한 첨부

렌더 패스

이제 첨부와 기본 서브패스에 대해 설명했으므로 렌더패스를 생성할 수 있습니다. pipelineLayout 변수 위에 VkRenderPass 객체를 보관할 멤버 변수를 생성합니다.

VkRenderPass renderPass;
VkPipelineLayout pipelineLayout;

렌더 패스 객체는 VkRenderPassCreateInfo를 첨부 배열과 서브패스로 구조를 채워서 생성될 수 있습니다. VkAttachmentReference 객체는 이 배열의 인덱스를 사용하여 첨부를 참조합니다.

VkRenderPassCreateInfo renderPassInfo{};
renderPassInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_RENDER_PASS_CREATE_INFO;
renderPassInfo.attachmentCount = 1;
renderPassInfo.pAttachments = &colorAttachment;
renderPassInfo.subpassCount = 1;
renderPassInfo.pSubpasses = &subpass;

if (vkCreateRenderPass(device, &renderPassInfo, nullptr, &renderPass) != VK_SUCCESS) {
    throw std::runtime_error("failed to create render pass!");
}

파이프라인 레이아웃과 마찬가지로, 렌더패스는 프로그램 전체에서 참조되므로 마지막에 정리해야 합니다:

void cleanup() {
    vkDestroyPipelineLayout(device, pipelineLayout, nullptr);
    vkDestroyRenderPass(device, renderPass, nullptr);
    ...
}

많은 작업이 필요했지만, 다음 챕터에서는 드디어 그래픽 파이프라인 객체를 만듭니다!

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