延迟渲染 #

不管是传统管线还是光追管线，延迟渲染都是需要的，这里创建一个最简单的延迟渲染流程，主要是看看图像附件是怎么在多个renderPass间转移的。这节不是重点，写得很简略，仅作展示，所以代码都没有怎么封装，直接添加

创建 G-Buffer 渲染目标 #

创建额外的图像附件：

// 延迟渲染 GBuffer Attachments
std::unique_ptr<renderableImageAttachment> r_gbuffer_position;

初始化：

// Renderer::Init()
// G-buffer阶段图像附件
r_gbuffer_position = std::make_unique<renderableImageAttachment>();
r_gbuffer_position->Init(extent,
                         VK_FORMAT_R16G16B16A16_SFLOAT,
                         VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT_BIT,
                         VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT,
                         r_descriptorPool.get());

创建 G-Buffer RenderPass + Framebuffer #

加入额外的RenderPass和Framebuffer，这里的初始化代码在Renderer::Init()，太长了而且和之前大同小异，只需要给subPass附加多个颜色附件，帧缓冲同样，就不放了

std::unique_ptr<renderPass> r_renderPass_gbuffer;
std::unique_ptr<framebuffer> r_framebuffer_gbuffer;

G-Buffer 渲染着色器 & 管线设置 #

需要新的管线：

std::unique_ptr<pipelineLayout> r_pipelineLayout_gbuffer;
std::unique_ptr<pipeline> r_pipeline_gbuffer;

这里没有什么特殊的，与之前一致

Light-Pass 管线设置 #

光线管线需要向其layout中传入所有g-buffer图像附件的descriptorSetLayout，并且我们不能像创建摄像机UBO描述符集那样，仅在初始化时调用：

r_descriptorSet_camera->Write(makeSpanFromOne(bufferInfo), VK_DESCRIPTOR_TYPE_UNIFORM_BUFFER);

而是需要在图像被resize时，即Renderer::resizeImageFramebuffers(VkExtent2D newExtent)中重新写入

渲染 #

渲染逻辑也很简单，vulkan中可以在一个commandBuffer中连续录制多个Pass，首先是G-buffer Pass，绑定r_renderPass_gbuffer和r_pipeline_gbuffer，绘制场景，并写入需要的内容，这里只简单的写入了场景世界坐标作为测试。然后在光照Pass中，绑定G-buffer中的图像附件，绘制屏幕四边形，都是比较常规的内容

值得一提的重点是，和OpenGL不同，多个renderPass需要注意管线之间的屏障，也就是中间被注释掉的代码：

//管线屏障，等待 GBuffer 阶段结束
transitionAttachmentsToShaderRead(
    r_commandBuffer->getHandle(),
    {
        r_gbuffer_position.get()
    }
);

需要同步的对象显然是G-buffer阶段被写入的图像附件，其被G-buffer Pass写入，然后在同一帧被光照Pass读取，在OpenGL中我们不需要关心这个，但vulkan中要注意这里的同步。这段的代码用于显式的创建内存屏障，但在renderPass之间同步图像附件，还有一个更直接的方法，那就是使用renderPass的子通道依赖，所以后面会重点介绍一下子通道依赖，这里的函数作用是完全等价的，不启用子通道依赖而用这个也是可以的

子通道依赖 #

回到Renderer::Init()中两个RenderPass的创建过程中，对应的代码为：

// G-buffer Pass
VkSubpassDependency dependency_gbuffer{};
dependency_gbuffer.srcSubpass = VK_SUBPASS_EXTERNAL;
dependency_gbuffer.dstSubpass = 0;
dependency_gbuffer.srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_BOTTOM_OF_PIPE_BIT;
dependency_gbuffer.dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT;
dependency_gbuffer.srcAccessMask = 0;
dependency_gbuffer.dstAccessMask = VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT;

// Light Pass
VkSubpassDependency dependency{};
dependency.srcSubpass    = VK_SUBPASS_EXTERNAL;
dependency.dstSubpass    = 0;
dependency.srcStageMask  = VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT;
dependency.dstStageMask  = VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT;
dependency.srcAccessMask = VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT;
dependency.dstAccessMask = VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT;

前两个参数srcSubpass和dstSubpass不用管，在同一个Pass中有多个subPass才需要这个，我们也可以选择将G-buffer和Light放在一个Pass里，不过应该不常见

后面的参数可以分组来看，即srcStageMask和srcAccessMask表示前一个Pass在哪个阶段完成了哪些资源的访问，dstStageMask和dstAccessMask表示当前Pass在哪个阶段可以安全开始访问哪些资源

以Light Pass为例，含义就是：G-buffer pass（前一个Pass）的颜色附件写入阶段（VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT）完成了对图附件的写入（VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT），Light Pass（当前Pass）才会在片段着色器（VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT）读取纹理（VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT）

下面是VK_PIPELINE_STAGE和VK_ACCESS系列枚举项的解释：

常见组合：

再回去看注释掉的函数，应该就非常清晰了，功能是一样的

构建 #

用到了两个额外的着色器Deferred_G和Deferred_L，其本身是迷惑行为，因为Deferred_L自己就能拿到世界坐标，没必要通过g-buffer来传入，如何构建合理且完整的延迟渲染，我在上一个教程有实现，本教程注重API和光线追踪，所以这里只是举例

构建可以看到下面的效果，世界坐标被渲染，缺少深度剔除。想要开启的话，需要在创建G-buffer管线时设置，并且向frameBuffer中添加深度附件，对于教程后面的部分没什么必要，就不浪费时间了

代码存档 #