上一天的地址：https://blog.csdn.net/z736248591/article/details/117201596

————————————哥是可爱的分割线————————————————

第二天 2021年5月24日

回顾：上一天创建了项目，决定了目标和工具。今天继续。

这里使用GLFW作为渲染库。

GLFW介绍：

GLFW is an Open Source, multi-platform library for OpenGL, OpenGL ES and Vulkan development on the desktop. It provides a simple API for creating windows, contexts and surfaces, receiving input and events.

GLFW is written in C and supports Windows, macOS, X11 and Wayland.

GLFW is licensed under the zlib/libpng license.

下载glfw丢到external，这里使用OpenGL。

CmakeLists.txt:

# CMakeList.txt: TheSeedGameEngine 的 CMake 项目，在此处包括源代码并定义
# 项目特定的逻辑。
#
cmake_minimum_required (VERSION 3.8)project ("TheSeedGameEngine"VERSION 0.0.1DESCRIPTION "A 2D multi-platform game engine"HOMEPAGE_URL "https://github.com/nayaku/TheSeedGameEngine"LANGUAGES C CXX)# 添加glwf库
set(GLFW_BUILD_DOCS OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set(GLFW_BUILD_TESTS OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set(GLFW_BUILD_EXAMPLES OFF CACHE BOOL "" FORCE)
add_subdirectory(external/glfw-3.3.4)
# 找到OpenGL
find_package(OpenGL REQUIRED)# 将源代码添加到此项目的可执行文件。
add_executable (TheSeedGameEnginesrc/main.c)
target_link_libraries(TheSeedGameEngine glfwOpenGL::GL)
# TODO: 如有需要，请添加测试并安装目标。

我们在src\main.c填入代码：

#include<GLFW/glfw3.h>int main()
{GLFWwindow* window;// 初始化GLFW库if (!glfwInit())return -1;// 创建窗口和OpenGL的内容window = glfwCreateWindow(640, 480, "The Seed Game Engine", NULL, NULL);if (!window){glfwTerminate();return -1;}// 创建内容glfwMakeContextCurrent(window);// 主循环while (!glfwWindowShouldClose(window)){// 渲染glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);// 交换缓冲glfwSwapBuffers(window);// 处理事件消息glfwPollEvents();}glfwTerminate();return 0;
}

编译运行：

很不错！成功了。

额外补充：win10以后在命令行输入tree可以查看文件树，不需要安装额外的软件。

开始编写渲染部分

新建一个Vulkan实例。

static VkInstance vulkanInstance;
static void VulkanInitInstance()
{// 应用信息VkApplicationInfo appInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_APPLICATION_INFO,.pApplicationName = "Demo",.applicationVersion = VK_MAKE_VERSION(1,0,0),.pEngineName = "The Seed Game Engine",.engineVersion = VK_MAKE_VERSION(1,0,0),.apiVersion = VK_API_VERSION_1_0,};// 使用glfw扩展unsigned int glfwExtensionCount = 0;const char** glfwExtensions;glfwExtensions = glfwGetRequiredInstanceExtensions(&glfwExtensionCount);// 实例信息VkInstanceCreateInfo createInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_CREATE_INFO,.pApplicationInfo = &appInfo,.enabledExtensionCount = glfwExtensionCount,.ppEnabledExtensionNames = glfwExtensions,.enabledLayerCount = 0};// 创建实例VkResult  result = vkCreateInstance(&createInfo,NULL,&vulkanInstance);if(result == VK_SUCCESS){printf("Vulkan实例创建成功！\n");}else{printf("Vulkan实例创建失败！\n");abort();}
}

销毁实例：

static void VulkanDestroyInstance(){vkDestroyInstance(vulkanInstance,NULL);printf("Vulkan实例销毁完毕");glfwDestroyWindow(window);glfwTerminate();
}

初始化窗口

void InitWindow(int width,int height,const char* title)
{glfwInit();glfwWindowHint(GLFW_CLIENT_API,GLFW_NO_API);glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE,GLFW_FALSE);window = glfwCreateWindow(width,height,title,NULL,NULL);
}

这里封装一下glfwWindowShouldClose函数

int WindowShouldClose()
{int flag = glfwWindowShouldClose(window);if(!flag){glfwPollEvents();}return  flag;
}

修改main函数

int main()
{InitWindow(800,600,"Demo");while (!WindowShouldClose()){}CloseWindow();return 0;
}

运行：

成功运行。

继续。。。

添加获取物理设备

static void PickPhysicalDevice()
{uint32_t deviceCount;VkResult result = vkEnumeratePhysicalDevices(instance, &deviceCount, NULL);assert(result == VK_SUCCESS);if (deviceCount == 0){printf("Failed to find GPUs with Vulkan support!");abort();}VkPhysicalDevice* devices = (VkPhysicalDevice*)malloc(sizeof(VkPhysicalDevice) * deviceCount);vkEnumeratePhysicalDevices(instance, &deviceCount, devices);// 选择可用的物理设备VkPhysicalDevice physicalDevice=devices[0];//没啥特殊要求，直接选择第一个设备即可free(devices);// 输出选择的物理设备信息VkPhysicalDeviceProperties deviceProperties;vkGetPhysicalDeviceProperties(device, &deviceProperties);printf("Current Physical Info:ID:  %I32u\nName:  %s\nVulkan Version:  %I32u\n",deviceProperties.deviceID,deviceProperties.deviceName,deviceProperties.apiVersion);
}

接下去要判断可用的队列族。这里一直没搞懂什么是队列族，今天来查查看。

不同的queue有着不同的职能，有的负责普通的3D图形渲染的例如Graphic Queue，有的负责像素块Blit的例如Transfer Queue，有的是负责计算的例如Compute Queue，还有负责稀疏绑定的例如Sparse Binding。当然有的queue能同时负责多个职能的，一般第一个是全能的¹。其中队列族支持的功能，用queueFlags表示²。

我的集成显卡是Intel HDU Graphics630，就只有一个队列。可以图形、计算、传输、稀疏矩阵。

(注：该软件为GPU-Z 官网汉化版下载)

独立显卡是GTX 1050，一共有3个队列家族。

补充PickPhysicalDevice函数完整

    // 获取设备队列族的数量uint32_t queueFamilyCount;vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(device, &queueFamilyCount, NULL);VkQueueFamilyProperties* queueFamilyProperties = (VkQueueFamilyProperties*)malloc(sizeof(VkQueueFamilyProperties) * queueFamilyCount);vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(device, &queueFamilyCount, NULL);// 遍历队列族for (uint32_t i = 0; i < queueFamilyCount; i++){// 支持图形工作if (queueFamilyProperties[i].queueFlags & VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT){queueFamilyIndex = i;break;}}free(queueFamilyProperties);

然后在c文件的头添加queueFamilyIndex定义。

static uint32_t queueFamilyIndex = -1;

运行后输出如下：

Current Vulkan instance created success.
Physical Info:ID:  7308
Name:  GeForce GTX 1050 Ti
Vulkan Version:  4202651
Vulkan instance destroyed.

继续。。。

编写CreateLogicalDevice()函数。

这里只创建一个队列。因为很多时候没有必要创建多个队列。这是因为可以在多个线程上创建所有命令缓冲区，然后在主线程一次性的以较低开销的调用提交队列³。

    float queuePriority = 1.0f;VkDeviceQueueCreateInfo queueCreateInfo={.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_QUEUE_CREATE_INFO,.queueFamilyIndex = queueFamilyIndex,.queueCount = 1,// 只需要创建一个队列.pQueuePriorities = &queuePriority}

这里需要VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME扩展支持，因为并不是所有的图形卡具备能力将绘制的图像直接显示到屏幕上⁴。

验证层开启比较麻烦，而且有些情况下也不支持。这里先不开。

const char *deviceExtensionNames[]={VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME};VkDeviceCreateInfo createInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_CREATE_INFO,.pQueueCreateInfos = &queueCreateInfo,.queueCreateInfoCount = 1,.ppEnabledExtensionNames = deviceExtensionNames,.enabledLayerCount = 0 // 先不开启验证层};

最后创建逻辑设备

VkResult result = vkCreateDevice(physicalDevice,&createInfo,NULL,&logicalDevice);

今天到这里就结束了，也写了好长一堆代码，最后贴出完整的VulkanManager.c的全部代码。完整的可以去Github上

#include "VulkanManager.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>// GLFW窗口
static GLFWwindow* window;
// Vulkan实例
static VkInstance instance;
// 物理设备
static VkPhysicalDevice physicalDevice;
// 使用的队列家族编号
static uint32_t queueFamilyIndex = -1;
// 逻辑设备
static VkDevice logicalDevice;/* 初始化实例 */
static void InitInstance(const char* title)
{// 应用信息VkApplicationInfo appInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_APPLICATION_INFO,.pApplicationName = title,.applicationVersion = VK_MAKE_VERSION(1, 0, 0),.pEngineName = "The Seed Game Engine",.engineVersion = VK_MAKE_VERSION(1, 0, 0),.apiVersion = VK_API_VERSION_1_0,};// 使用glfw扩展unsigned int glfwExtensionCount = 0;const char** glfwExtensions;glfwExtensions = glfwGetRequiredInstanceExtensions(&glfwExtensionCount);// 实例信息VkInstanceCreateInfo createInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_CREATE_INFO,.pApplicationInfo = &appInfo,.enabledExtensionCount = glfwExtensionCount,.ppEnabledExtensionNames = glfwExtensions,.enabledLayerCount = 0};// 创建实例VkResult result = vkCreateInstance(&createInfo, NULL, &instance);if (result == VK_SUCCESS){printf("Vulkan instance created success.\n");}else{printf("Vulkan instance created failed.\n");abort();}
}/* 销毁实例 */
static void DestroyInstance()
{vkDestroyInstance(instance, NULL);printf("Vulkan instance destroyed.");glfwDestroyWindow(window);
}/* 获取物理设备 */
static void PickPhysicalDevice()
{uint32_t deviceCount;VkResult result = vkEnumeratePhysicalDevices(instance, &deviceCount, NULL);assert(result == VK_SUCCESS);if (deviceCount == 0){printf("Failed to find GPUs with Vulkan support!");abort();}VkPhysicalDevice* devices = (VkPhysicalDevice*)malloc(sizeof(VkPhysicalDevice) * deviceCount);vkEnumeratePhysicalDevices(instance, &deviceCount, devices);// 选择可用的物理设备physicalDevice = devices[0];//没啥特殊要求，直接选择第一个设备即可free(devices);// 输出选择的物理设备信息VkPhysicalDeviceProperties deviceProperties;vkGetPhysicalDeviceProperties(physicalDevice, &deviceProperties);printf("Current Physical Info:ID:  %I32u\nName:  %s\nVulkan Version:  %I32u\n",deviceProperties.deviceID,deviceProperties.deviceName,deviceProperties.apiVersion);// 获取设备队列族的数量uint32_t queueFamilyCount;vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(physicalDevice, &queueFamilyCount, NULL);VkQueueFamilyProperties* queueFamilyProperties = (VkQueueFamilyProperties*)malloc(sizeof(VkQueueFamilyProperties) * queueFamilyCount);vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(physicalDevice, &queueFamilyCount, NULL);// 遍历队列族for (uint32_t i = 0; i < queueFamilyCount; i++){// 支持图形工作if (queueFamilyProperties[i].queueFlags & VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT){queueFamilyIndex = i;break;}}free(queueFamilyProperties);
}/* 创建逻辑设备 */
static void CreateLogicalDevice()
{// 队列优先级float queuePriority = 1.0f;VkDeviceQueueCreateInfo queueCreateInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_QUEUE_CREATE_INFO,.queueFamilyIndex = queueFamilyIndex,.queueCount = 1,// 只需要创建一个队列.pQueuePriorities = &queuePriority};const char* deviceExtensionNames[] = { VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME };VkDeviceCreateInfo createInfo = {.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_CREATE_INFO,.pQueueCreateInfos = &queueCreateInfo,.queueCreateInfoCount = 1,.ppEnabledExtensionNames = deviceExtensionNames,.enabledLayerCount = 0 // 先不开启验证层};VkResult result = vkCreateDevice(physicalDevice, &createInfo, NULL, &logicalDevice);
}void InitWindow(int width, int height, const char* title)
{glfwInit();glfwWindowHint(GLFW_CLIENT_API, GLFW_NO_API);glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GLFW_FALSE);window = glfwCreateWindow(width, height, title, NULL, NULL);InitInstance(title);PickPhysicalDevice();
}int WindowShouldClose()
{int flag = glfwWindowShouldClose(window);if (!flag){glfwPollEvents();}return flag;
}
void CloseWindow()
{DestroyInstance();glfwTerminate();
}

第三天的地址：https://blog.csdn.net/z736248591/article/details/117266221

vulkan的QueueFamilyProperties - 月色疯狂 - 博客园https://www.cnblogs.com/mooniscrazy/p/11711634.html ↩︎
Vulkan初始化——虚拟逻辑设备 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/24877337 ↩︎
Vulkan填坑学习Day05—逻辑设备与队列_沉默的舞台剧的博客-CSDN博客 https://blog.csdn.net/qq_35312463/article/details/103862429 ↩︎
Vulkan 交换链详解_sy_liao的专栏-CSDN博客 https://blog.csdn.net/u010281924/article/details/105368560 ↩︎

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游戏引擎开发日志（第二天）

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