操作系统:Windows8.1
显卡:Nivida GTX965M
开发工具：Visual Studio 2017
Introduction
到目前为止，我们所使用的几何图形为3D，但仍然完全扁平的。在本章节中我们添加Z坐标到3D模型数据中。我们将使用这个第三个坐标在当前平面上放置一个正方形，以查看几何图形没有进行深度排序造成的问题。
3D geometry
修改 Vertex 结构体使用3D vector作为位置，并且更新对应VkVertexInputAttributeDescription的 format。
struct Vertex {
glm::vec3 pos;
glm::vec3 color;
glm::vec2 texCoord;
... static std::array<VkVertexInputAttributeDescription, 3> getAttributeDescriptions() {
std::array<VkVertexInputAttributeDescription, 3> attributeDescriptions = {};
attributeDescriptions[0].binding = 0;
attributeDescriptions[0].location = 0;
attributeDescriptions[0].format = VK_FORMAT_R32G32B32_SFLOAT;
attributeDescriptions[0].offset = offsetof(Vertex, pos);
...
}
};
下一步更新顶点着色器接受和转换3D坐标作为输入。别忘记重新编译它！
layout(location = 0) in vec3 inPosition;
...void main() {
gl_Position = ubo.proj * ubo.view * ubo.model * vec4(inPosition, 1.0);
fragColor = inColor;
fragTexCoord = inTexCoord;
}
最后，更新 vertices 容器包含 Z 坐标：
const std::vector<Vertex> vertices = {
{{-0.5f, -0.5f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f}},
{{0.5f, -0.5f, 0.0f}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f}},
{{0.5f, 0.5f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f, 1.0f}, {1.0f, 1.0f}},
{{-0.5f, 0.5f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f, 1.0f}, {0.0f, 1.0f}}
};如果运行程序，会看到与之前同样的结果。现在是时候添加一些额外的几何图形，使场景更有趣，并展示我们将在本章节中解决的问题。复制顶点以定义当前正方形的位置，如下所示：
使用Z坐标 -0.5f 并且为额外的方形添加适当的索引：
const std::vector<Vertex> vertices = {
{{-0.5f, -0.5f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f}},
{{0.5f, -0.5f, 0.0f}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f}},
{{0.5f, 0.5f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f, 1.0f}, {1.0f, 1.0f}},
{{-0.5f, 0.5f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f, 1.0f}, {0.0f, 1.0f}},
{{-0.5f, -0.5f, -0.5f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f}},
{{0.5f, -0.5f, -0.5f}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f}},
{{0.5f, 0.5f, -0.5f}, {0.0f, 0.0f, 1.0f}, {1.0f, 1.0f}},
{{-0.5f, 0.5f, -0.5f}, {1.0f, 1.0f, 1.0f}, {0.0f, 1.0f}}
};const std::vector<uint16_t> indices = { 0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 5, 6, 6, 7, 4};
运行程序现在会看到类似于Escher的例子：
问题是，下方正方形的片段被绘制在上方的片段上，这仅仅是因为它在索引数组中。有两种方式解决这种问题：
从后面到前面深入分析所有的绘图调用
使用深度缓冲过去进行深度测试
第一种方法通常用于绘制透明对象，因为与顺序不管的透明度是难以解决的难题。然而，通过深度排序片段的问题通常使用深度缓冲区 depth buffer来解决。深度缓冲区是一个额外的附件，用于村粗每个位置的深度，就像颜色附件存储每个位置的颜色一样。每次光栅化生成片段时，深度测试将检查新片段是否比上一个片段更近。如果没有，新的片段被丢弃。一个片段将深度测试的值写入深度缓冲区。可以从片段着色器处理此值，就像可以操作颜色输出一样。
#define GLM_FORCE_RADIANS#define GLM_FORCE_DEPTH_ZERO_TO_ONE#include <glm/glm.hpp>#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
借助GLM生产出的透视投影矩阵默认使用OpenGL的深度范围，收敛在 -1.0 到 1.0。我们需要使用GLM_FORCE_DEPTH_ZERO_TO_ONE定义将其配置为使用 0.0 到 1.0 的Vulkan深度范围。
Depth image and view
深度附件是基于图像的，就像颜色附件。所不同的是交换链不会自动创建深度图像。我们仅需要一个深度图像，因为每次只有一个绘制操作。深度图像再次需要申请三种资源：图像，内存和图像视图。
VkImage depthImage; VkDeviceMemory depthImageMemory; VkImageView depthImageView;
创建createDepthResources函数来配置资源：
void initVulkan() {
...
createCommandPool();
createDepthResources();
createTextureImage();
...
}
...void createDepthResources() {
}
创建深度图像非常直接。它具备与颜色附件同样的分辨率，定义交换链尺寸，合理的深度图像是否方式，最佳的平铺和设备本地内存。唯一的问题是：对于深度图像什么是正确的格式？format必须包含深度原件，诸如 VK_FORMAT 中的 _D??_。
不像纹理贴图，我们不一定需要特定的格式，因为我们不会直接从程序中访问纹素。它仅仅需要一个合理的准确性，至少24位在实际程序中是常见的。有几种符合要求的格式：
VK_FORMAT_D32_SFLOAT: 32-bit float depth
VK_FORMAT_D32_SFLOAT_S8_UNIT: 32-bit signed float depth 和 8-bit stencil component
VK_FORMAT_D32_UNORM_S8_UINT: 24-bit float depth 和 8-bit stencil component
stencil component 模版组件用于模版测试 stencil tests，这是可以与深度测试组合的附加测试。我们将在未来的章节中展开。
我们可以简化为 VK_FORMAT_D32_SFLOAT 格式，因为它的支持是非常常见的，但是尽可能的添加一些额外的灵活性也是很好的。我们增加一个函数 findSupportedFormat 从候选格式列表中 根据期望值的降序原则，检测第一个得到支持的格式。
VkFormat findSupportedFormat(const std::vector<VkFormat>& candidates, VkImageTiling tiling, VkFormatFeatureFlags features) {
}支持的格式依赖于所使用的 tiling mode平铺模式和具体的用法，所以我们必须包含这些参数。可以使用 vkGetPhysicalDeviceFormatProperties 函数查询格式的支持：
for (VkFormat format : candidates) {
VkFormatProperties props;
vkGetPhysicalDeviceFormatProperties(physicalDevice, format, &props);
}VkFormatProperties 结构体包含三个字段：
linearTilingFeatures: 使用线性平铺格式
optimalTilingFeatures: 使用最佳平铺格式
bufferFeatures: 支持缓冲区
只有前两个在这里是相关的，我们检查取决于函数的 tiling 平铺参数。
if (tiling == VK_IMAGE_TILING_LINEAR && (props.linearTilingFeatures & features) == features) { return format;
} else if (tiling == VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL && (props.optimalTilingFeatures & features) == features) { return format;
}如果没有任何期望的格式得到支持，我们可以指定一个特殊的值或者抛出异常：
VkFormat findSupportedFormat(const std::vector<VkFormat>& candidates, VkImageTiling tiling, VkFormatFeatureFlags features) { for (VkFormat format : candidates) {
VkFormatProperties props;
vkGetPhysicalDeviceFormatProperties(physicalDevice, format, &props); if (tiling == VK_IMAGE_TILING_LINEAR && (props.linearTilingFeatures & features) == features) { return format;
} else if (tiling == VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL && (props.optimalTilingFeatures & features) == features) { return format;
}
} throw std::runtime_error("failed to find supported format!");
}
我们添加 findDepthFormat 辅助函数， 以选择具有深度组件的格式，该深度组件支持使用深度附件：
VkFormat findDepthFormat() { return findSupportedFormat(
{VK_FORMAT_D32_SFLOAT, VK_FORMAT_D32_SFLOAT_S8_UINT, VK_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT},
VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL,
VK_FORMAT_FEATURE_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_BIT
);
}
确保使用 VK_FORMAT_FEATURE_ 标志代替 VK_IMAGE_USAGE_ 。所有的候选格式都包含深度组件，但是最后两个也包含 stencil 组件。我们不会使用它，但是我们需要考虑到这一点，比如在这些格式的图像布局进行变换的时候。添加一个简单的辅助函数，告诉我们所选择的深度格式是否包含模版组件：
bool hasStencilComponent(VkFormat format) { return format == VK_FORMAT_D32_SFLOAT_S8_UINT || format == VK_FORMAT_D24_UNORM_S8_UINT;
}调用函数从 createDepthResources 找到深度格式：
VkFormat depthFormat = findDepthFormat();
我们现在拥有所有必须的信息来调用我们的 createImage 和 createImageView 辅助函数：
createImage(swapChainExtent.width, swapChainExtent.height, depthFormat, VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL, VK_IMAGE_USAGE_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_BIT, VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT, depthImage, depthImageMemory); depthImageView = createImageView(depthImage, depthFormat);
然而，createImageView 函数现在假定子资源始终为 VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT ， 因此我们需要将该字段转换为参数：
VkImageView createImageView(VkImage image, VkFormat format, VkImageAspectFlags aspectFlags) {
...
viewInfo.subresourceRange.aspectMask = aspectFlags;
...
}更新对此函数的所有调用，确保正确无误：
swapChainImageViews[i] = createImageView(swapChainImages[i], swapChainImageFormat, VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT); ... depthImageView = createImageView(depthImage, depthFormat, VK_IMAGE_ASPECT_DEPTH_BIT); ... textureImageView = createImageView(textureImage, VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT);
这就是创建深度图像。我们不需要映射它或者拷贝另一个图像，因为我们会在渲染通道开始的时候进行清理，就像颜色附件那样。然而，它仍然需要变换为合适的深度附件使用的布局。我们可以在渲染通道中像颜色附件那样做，但是在这里我们选择使用管线屏障，因为变换只会发生一次。
transitionImageLayout(depthImage, depthFormat, VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED, VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL);
未定义的布局可以作为初始布局，因为深度图像内容无关紧要。我们需要在 transitionImageLayout 中更新一些逻辑使用正确的子资源：
if (newLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL) {
barrier.subresourceRange.aspectMask = VK_IMAGE_ASPECT_DEPTH_BIT; if (hasStencilComponent(format)) {
barrier.subresourceRange.aspectMask |= VK_IMAGE_ASPECT_STENCIL_BIT;
}
} else {
barrier.subresourceRange.aspectMask = VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT;
}
尽管我们不会使用模版组件，我们确实需要将其包含在深度图像的布局变换中。
最后，添加正确的访问掩码：
if (oldLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_PREINITIALIZED && newLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_SRC_OPTIMAL) {
barrier.srcAccessMask = VK_ACCESS_HOST_WRITE_BIT;
barrier.dstAccessMask = VK_ACCESS_TRANSFER_READ_BIT;
} else if (oldLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_PREINITIALIZED && newLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL) {
barrier.srcAccessMask = VK_ACCESS_HOST_WRITE_BIT;
barrier.dstAccessMask = VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT;
} else if (oldLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL && newLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL) {
barrier.srcAccessMask = VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT;
barrier.dstAccessMask = VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT;
} else if (oldLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED && newLayout == VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL) {
barrier.srcAccessMask = 0;
barrier.dstAccessMask = VK_ACCESS_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_READ_BIT | VK_ACCESS_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_WRITE_BIT;
} else { throw std::invalid_argument("unsupported layout transition!");
}
现在图像已经准备好作为深度附件使用。
Render pass
现在修改 createRenderPass 函数包含深度附件。首先指定 VkAttachmentDescription。
VkAttachmentDescription depthAttachment = {};
depthAttachment.format = findDepthFormat();
depthAttachment.samples = VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT;
depthAttachment.loadOp = VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR;
depthAttachment.storeOp = VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE;
depthAttachment.stencilLoadOp = VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE;
depthAttachment.stencilStoreOp = VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE;
depthAttachment.initialLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED;
depthAttachment.finalLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL;
format 应该与深度图像一致。这次我们不会关心存储深度数据(storeOp)，因为绘制完成后它不会在被使用。这可能允许硬件执行其他的优化。就像颜色缓冲区一样，我们不关心之前的深度内容，所以我们可以使用 VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED作为 initialLayout。
VkAttachmentReference depthAttachmentRef = {};
depthAttachmentRef.attachment = 1;
depthAttachmentRef.layout = VK_IMAGE_LAYOUT_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_OPTIMAL;http://www.cnblogs.com/heitao/p/7152214.html
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