在 Vulkan 中具有透明度的多个绘制调用之间是否需要同步？

Question

我正在学习 Vulkan，我刚刚使用原始 ImGui 存储库中的 Vulkan-GLFW 示例将 ImGui 集成到我的代码中，并且运行良好。

现在我想同时在屏幕上渲染 GUI 和我的 3D 模型，由于 GUI 和模型肯定需要不同的着色器，我需要使用多个管道并提交多个命令。GUI 是部分透明的，所以我希望它在模型之后呈现。Vulkan 规范指出命令的执行顺序不太可能是我记录命令的顺序，因此我需要某种同步。在这篇 Reddit 帖子中，提出了几种完全实现我的目标的方法，我曾经相信我必须使用多个子通道（连同子通道依赖）或障碍或其他类似的同步方法来解决这个问题。

然后我查看了SaschaWillems 的 Vulkan 示例，尽管在 ImGui 示例中，我看到两个绘制调用之间没有同步，它只是先记录绘制模型的命令，然后记录绘制 GUI 的命令。

我很迷惑。在这种情况下真的需要同步，还是我误解了命令重新排序或混合？谢谢。

Answer 1

想一想你在做什么。为什么您认为两组命令之间需要同步？因为第二组命令需要与第一组中的数据混合，对吗？因此，它需要做一个读/修改/写（RMW），它必须能够读取由前一组命令写入的数据。正在读取的数据必须已写入，这通常需要同步。

但是多想想这意味着什么。混合必须从帧缓冲区读取才能完成其工作。但是......深度测试也是如此，对吧？它必须读取现有样本的深度值，将其与传入的片段进行比较，然后根据深度测试是否丢弃该片段。所以基本上每个使用深度测试的绘制调用都包含一个帧缓冲区读取/修改/赖特。

然而......你的深度测试有效。它们不仅可以在没有显式同步的情况下在绘制调用之间工作，而且还可以在绘制调用中工作。如果绘制调用中的两个三角形重叠，那么通过顶部查看底部的三角形没有任何问题，对吧？您不必进行三角形间同步以确保在读取之前完成先前三角形的写入。

因此，不知何故，深度测试的 RMW 无需任何显式同步即可工作。那么......为什么你认为这对于混合阶段的 RMW 来说是不正确的？

Vulkan 规范指出命令和命令中的阶段将以基本无序的方式执行，但有几个例外。最明显的是存在明确的执行障碍/依赖性。但它也表示固定功能的每个样本测试和混合阶段将始终按提交顺序（在子通道内）执行（好像）。不仅如此，其要求产生的三角形内的命令还在一个特定的执行这些阶段（仿佛），明确定义的顺序。

这就是为什么你的深度测试不需要同步；Vulkan 要求处理此问题。这也是为什么您的混合不需要同步（在子通道内）。

所以你有很多选择（按从最快到最慢的顺序）：

• 在与非 UI 相同的子通道中渲染您的 UI。只需根据需要更改管道。
• 在子通道中渲染您的 UI，显式依赖于非 UI 子通道的帧缓冲图像。虽然这在技术上较慢，但它可能不会慢很多，如果有的话。此外，这对于延迟渲染很有用，因为您的 UI 需要在您的光照传递之后发生，这无疑将是它自己的子传递。
• 在不同的渲染通道中渲染您的 UI。这仅在您需要执行一些全屏工作 (SSAO) 的情况下才真正需要，这些工作会强制您的非 UI 渲染通道无论如何终止。