命令缓冲区
在 Vulkan 中，像绘制操作和内存传输这样的命令不是通过函数调用直接执行的。你必须将所有要执行的操作记录在命令缓冲区对象中。这样做的好处是，当我们准备告诉 Vulkan 我们想要做什么时，所有命令都会一起提交，Vulkan 可以更有效地处理命令，因为所有命令都是一起可用的。此外，如果需要，这允许在多个线程中进行命令记录。
命令池
在创建命令缓冲区之前，我们必须先创建一个命令池。命令池管理用于存储缓冲区的内存，命令缓冲区从其中分配。添加一个新的类成员来存储一个 VkCommandPool
VkCommandPool commandPool;然后创建一个新的函数 createCommandPool 并在帧缓冲区创建后从 initVulkan 中调用它。
void initVulkan() {
createInstance();
setupDebugMessenger();
createSurface();
pickPhysicalDevice();
createLogicalDevice();
createSwapChain();
createImageViews();
createRenderPass();
createGraphicsPipeline();
createFramebuffers();
createCommandPool();
}
...
void createCommandPool() {
}命令池的创建只需要两个参数
QueueFamilyIndices queueFamilyIndices = findQueueFamilies(physicalDevice);
VkCommandPoolCreateInfo poolInfo{};
poolInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_POOL_CREATE_INFO;
poolInfo.flags = VK_COMMAND_POOL_CREATE_RESET_COMMAND_BUFFER_BIT;
poolInfo.queueFamilyIndex = queueFamilyIndices.graphicsFamily.value();命令池有两个可能的标志
-
VK_COMMAND_POOL_CREATE_TRANSIENT_BIT：提示命令缓冲区经常被新的命令重新记录（可能会改变内存分配行为） -
VK_COMMAND_POOL_CREATE_RESET_COMMAND_BUFFER_BIT：允许单独重新记录命令缓冲区，如果没有此标志，则必须一起重置所有命令缓冲区
我们将在每一帧都记录一个命令缓冲区，因此我们希望能够重置并重新记录它。因此，我们需要为我们的命令池设置 VK_COMMAND_POOL_CREATE_RESET_COMMAND_BUFFER_BIT 标志位。
命令缓冲区通过在设备队列（例如我们检索到的图形和呈现队列）之一上提交来执行。每个命令池只能分配在单一类型的队列上提交的命令缓冲区。我们将要记录用于绘图的命令，这就是我们选择图形队列族的原因。
if (vkCreateCommandPool(device, &poolInfo, nullptr, &commandPool) != VK_SUCCESS) {
throw std::runtime_error("failed to create command pool!");
}使用 vkCreateCommandPool 函数完成命令池的创建。它没有任何特殊的参数。命令将在整个程序中使用以在屏幕上绘制内容，因此池应该只在末尾被销毁
void cleanup() {
vkDestroyCommandPool(device, commandPool, nullptr);
...
}命令缓冲区分配
我们现在可以开始分配命令缓冲区。
创建一个 VkCommandBuffer 对象作为类成员。命令缓冲区会在其命令池被销毁时自动释放，因此我们不需要显式清理。
VkCommandBuffer commandBuffer;我们现在将开始处理一个 createCommandBuffer 函数，以从命令池中分配单个命令缓冲区。
void initVulkan() {
createInstance();
setupDebugMessenger();
createSurface();
pickPhysicalDevice();
createLogicalDevice();
createSwapChain();
createImageViews();
createRenderPass();
createGraphicsPipeline();
createFramebuffers();
createCommandPool();
createCommandBuffer();
}
...
void createCommandBuffer() {
}命令缓冲区使用 vkAllocateCommandBuffers 函数分配，该函数接受一个 VkCommandBufferAllocateInfo 结构体作为参数，该结构体指定要分配的命令池和缓冲区数量
VkCommandBufferAllocateInfo allocInfo{};
allocInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_BUFFER_ALLOCATE_INFO;
allocInfo.commandPool = commandPool;
allocInfo.level = VK_COMMAND_BUFFER_LEVEL_PRIMARY;
allocInfo.commandBufferCount = 1;
if (vkAllocateCommandBuffers(device, &allocInfo, &commandBuffer) != VK_SUCCESS) {
throw std::runtime_error("failed to allocate command buffers!");
}level 参数指定分配的命令缓冲区是主命令缓冲区还是辅助命令缓冲区。
-
VK_COMMAND_BUFFER_LEVEL_PRIMARY：可以提交到队列以执行，但不能从其他命令缓冲区调用。 -
VK_COMMAND_BUFFER_LEVEL_SECONDARY：不能直接提交，但可以从主命令缓冲区调用。
我们在这里不会使用辅助命令缓冲区的功能，但是你可以想象它有助于重用主命令缓冲区中的常见操作。
由于我们只分配一个命令缓冲区，因此 commandBufferCount 参数仅为一。
命令缓冲区记录
我们现在将开始处理 recordCommandBuffer 函数，该函数将我们要执行的命令写入命令缓冲区。将使用的 VkCommandBuffer 将作为参数传入，以及我们要写入的当前交换链图像的索引。
void recordCommandBuffer(VkCommandBuffer commandBuffer, uint32_t imageIndex) {
}我们始终通过调用 vkBeginCommandBuffer 并使用一个小的 VkCommandBufferBeginInfo 结构作为参数来开始记录命令缓冲区，该结构指定有关此特定命令缓冲区的用法的一些详细信息。
VkCommandBufferBeginInfo beginInfo{};
beginInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_BUFFER_BEGIN_INFO;
beginInfo.flags = 0; // Optional
beginInfo.pInheritanceInfo = nullptr; // Optional
if (vkBeginCommandBuffer(commandBuffer, &beginInfo) != VK_SUCCESS) {
throw std::runtime_error("failed to begin recording command buffer!");
}flags 参数指定我们将如何使用命令缓冲区。以下值可用
-
VK_COMMAND_BUFFER_USAGE_ONE_TIME_SUBMIT_BIT：命令缓冲区将在执行一次后立即重新记录。 -
VK_COMMAND_BUFFER_USAGE_RENDER_PASS_CONTINUE_BIT：这是一个辅助命令缓冲区，它将完全位于一个渲染通道内。 -
VK_COMMAND_BUFFER_USAGE_SIMULTANEOUS_USE_BIT：命令缓冲区在已处于挂起执行状态时可以重新提交。
这些标志目前对我们都不适用。
pInheritanceInfo 参数仅与辅助命令缓冲区相关。它指定从调用主命令缓冲区继承哪个状态。
如果命令缓冲区已经被记录过一次，那么对 vkBeginCommandBuffer 的调用将隐式重置它。不可能在稍后的时间向缓冲区追加命令。
启动渲染通道
绘制通过使用 vkCmdBeginRenderPass 开始渲染通道来开始。渲染通道是使用 VkRenderPassBeginInfo 结构中的一些参数配置的。
VkRenderPassBeginInfo renderPassInfo{};
renderPassInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_RENDER_PASS_BEGIN_INFO;
renderPassInfo.renderPass = renderPass;
renderPassInfo.framebuffer = swapChainFramebuffers[imageIndex];第一个参数是渲染通道本身和要绑定的附件。我们为每个交换链图像创建了一个帧缓冲，其中将其指定为颜色附件。因此，我们需要为要绘制的交换链图像绑定帧缓冲。使用传入的 imageIndex 参数，我们可以为当前的交换链图像选择正确的帧缓冲。
renderPassInfo.renderArea.offset = {0, 0};
renderPassInfo.renderArea.extent = swapChainExtent;接下来的两个参数定义了渲染区域的大小。渲染区域定义了着色器加载和存储将发生的位置。此区域之外的像素将具有未定义的值。为了获得最佳性能，它应该与附件的大小相匹配。
VkClearValue clearColor = {{{0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f}}};
renderPassInfo.clearValueCount = 1;
renderPassInfo.pClearValues = &clearColor;最后两个参数定义了用于 VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR 的清除值，我们将其用作颜色附件的加载操作。我已将清除颜色定义为简单的 100% 不透明度的黑色。
vkCmdBeginRenderPass(commandBuffer, &renderPassInfo, VK_SUBPASS_CONTENTS_INLINE);渲染通道现在可以开始了。所有记录命令的函数都可以通过其 vkCmd 前缀来识别。它们都返回 void，因此在完成记录之前不会进行错误处理。
每个命令的第一个参数始终是要记录命令的命令缓冲区。第二个参数指定我们刚刚提供的渲染通道的详细信息。最后一个参数控制渲染通道内的绘图命令的提供方式。它可以有两个值之一
-
VK_SUBPASS_CONTENTS_INLINE：渲染通道命令将嵌入到主命令缓冲区本身中，并且不会执行辅助命令缓冲区。 -
VK_SUBPASS_CONTENTS_SECONDARY_COMMAND_BUFFERS：渲染通道命令将从辅助命令缓冲区执行。
我们将不使用辅助命令缓冲区，因此我们将选择第一个选项。
基本绘图命令
我们现在可以绑定图形管线
vkCmdBindPipeline(commandBuffer, VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS, graphicsPipeline);第二个参数指定管线对象是图形管线还是计算管线。我们现在告诉 Vulkan 在图形管线中执行哪些操作以及在片段着色器中使用哪个附件。
如 固定功能章节 中所述，我们确实为此管线指定了视口和剪刀状态为动态。因此，我们需要在发出绘制命令之前在命令缓冲区中设置它们
VkViewport viewport{};
viewport.x = 0.0f;
viewport.y = 0.0f;
viewport.width = static_cast<float>(swapChainExtent.width);
viewport.height = static_cast<float>(swapChainExtent.height);
viewport.minDepth = 0.0f;
viewport.maxDepth = 1.0f;
vkCmdSetViewport(commandBuffer, 0, 1, &viewport);
VkRect2D scissor{};
scissor.offset = {0, 0};
scissor.extent = swapChainExtent;
vkCmdSetScissor(commandBuffer, 0, 1, &scissor);现在我们准备好为三角形发出绘制命令
vkCmdDraw(commandBuffer, 3, 1, 0, 0);实际的 vkCmdDraw 函数有点虎头蛇尾，但它如此简单是因为我们预先指定的所有信息。除了命令缓冲区之外，它还有以下参数
-
vertexCount：即使我们没有顶点缓冲区，我们技术上仍然有 3 个顶点要绘制。 -
instanceCount：用于实例化渲染，如果不这样做，则使用1。 -
firstVertex：用作顶点缓冲区的偏移量，定义了gl_VertexIndex的最小值。 -
firstInstance：用作实例化渲染的偏移量，定义了gl_InstanceIndex的最小值。