Question

当飞行中有多个帧时，同步访问Vulkan中的单个缓冲区的最佳方法是什么？

我是Vulkan的新手，但是我发现同步是最困难的部分。我浏览了Vulkan规范，同步示例（https://github.com/KhronosGroup/Vulkan-Docs/wiki/Synchronization-Examples），Vulkan教程（https://vulkan-tutorial.com/）以及许多Stack Overflow帖子。我仍然不确定我是否真的“明白了”。

为帮助我学习，我尝试编写以下代码：

如Vulkan教程（https://vulkan-tutorial.com/Drawing_a_triangle/Drawing/Rendering_and_presentation#page_Frames_in_flight）中所述，在运行中具有多个帧。
已从单个存储缓冲区读取顶点着色器。
通过主机本地且与主机一致的“登台缓冲区”，每帧使用新数据更新存储缓冲区的一部分。
将有多个登台缓冲区-正在进行中的每一帧一个。

我认为第N帧（0 <= N <飞行中的最大帧数）的命令缓冲区应如下所示：

// Many parameters omitted for brevity
vkCmdCopyBuffer(commandBuffer[N], stagingBuffer[N], storageBuffer, ...);

VkMemoryBarrier barrier = {0};
barrier.srcAccessMask = VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT;
barrier.dstAccessMask = VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT;

vkCmdPipelineBarrier(
    commandBuffer[N],
    VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT,
    VK_PIPELINE_STAGE_VERTEX_SHADER_BIT,
    0,
    1,
    &barrier,
    ...
);

// begin render pass
// drawing commands
// end render pass

vkCmdPipelineBarrier(
    commandBuffer[N],
    VK_PIPELINE_STAGE_VERTEX_SHADER_BIT,
    VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT,
    0,
    0,
    NULL,
    ...
);

我相信需要第一个流水线屏障，以防止GPU允许顶点着色器在更新时从存储缓冲区读取。

我认为需要第二个流水线屏障，以防止下一帧的vkCmdCopyBuffers命令执行，直到前一帧的顶点着色器读取存储缓冲区为止。我的理解是这里不需要内存屏障，因为这是“战争危险”（https://github.com/KhronosGroup/Vulkan-Docs/wiki/Synchronization-Examples#first-draw-samples-a-texture-in-the-fragment-shader-second-draw-writes-to-that-texture-as-a-color-attachment）。

我的建议正确吗？还是我误解了某些东西？

注意：我知道我目前采取的方法（即使是正确的）也不是最好的方法-例如也许在飞行中为每个帧设置N个存储缓冲区将提供更好的性能。但是，我希望在继续之前先了解一下同步。

非常感谢您Vulkan大师可以提供的任何帮助！

Answer 1

教程章节的重点是说Hello不是一个“真正的”应用程序。您好，飞行中可以容纳无数帧。但这不是在“真实”应用程序中发生的事情。

驱动程序和图层可能会在栅栏上背负清理工作，这意味着东西不再在飞行中。如果从来没有这样的同步，则元数据可能会堆积。

您可能会在“真实”应用程序中频繁地更新数据，这意味着会经常进行这种同步。另外，您还要检查等待时间，这意味着您将没有N个登台缓冲区（如您建议的那样）-如果以前的每帧数据尚未使用，则建议更新新的缓冲区。到实际使用时，它们已经太老了。再说一次，如果它不是一个交互式应用程序（例如渲染电影），那可能是有道理的。

话虽如此，使飞行中的车架本身并不是真正想要的特性。最好始终保持GPU和CPU都忙（假设有工作要做）。这意味着队列中的每个工作都可以在完成当前工作后立即选择。

您的管道障碍似乎足以同步storageBuffer。尽管在某些情况下，最好使用专用的传输队列（这意味着不同的同步方案）。并且可能更可取的是使用等效的外部子通道依赖项。

stagingBuffer需要同时与主机域和设备域同步。

如前所述，可能不需要{个stagingBuffer中的N个。如果您要更新新的每帧数据，则理想情况下应该已经对旧数据进行了处理（可以用围栏检查）。

您将stagingBuffer定义为连贯的，因此您无需在主机上执行任何操作，只需编写映射的指针即可。 如果在此之后调用 vkQueueSubmit，那么所有这些写操作都将由主机写顺序保证隐式同步。

还必须确保在设备仍在读取内存时主机没有开始写入内存。在写这些文章之前，应该有某种栅栏等待。

Vulkan-同步访问单个缓冲区

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