Vulkan资源的逻辑大小和实际大小

逻辑大小就是存储的有效数据的大小,譬如说存储了8个int,那么逻辑大小就是32。实际大小的话,则有可能比这个逻辑大小要大,主要是每个资源都有一些meta数据。

主要讨论两种Vulkan资源:VkImage,VkBuffer。

VkBuffer的逻辑大小是VkBufferCreateInfo来指定的。逻辑大小,其实就是实际上需要存储的数据的大小。譬如4x8的矩阵,每个元素是float32,那么逻辑大小就是4
x8x4=128字节。实际大小在调用vkAllocateMemory创建VkDeviceMemory的时候,通过VkMemoryAllocateInfo和VkMemoryRequirements来指定。我这边测试的一个例子,逻辑大小是128,实际是258(为什么正好是两倍?对齐?)。

VkImage的逻辑大小是VkImageCreateInfo的extent参数来指定的,spec 对extent的解释是:

extent is a VkExtent3D describing the number of data elements in each dimension of the base level.

其实这个data elements比较费解。到底是字节,还是一个像素呢?同样,假设要存入texture的数据大小是4x8的float32,即128bytes。那么,extent对应的实际大小应该也是128bytes。如果是rgba32f,每个像素占据了16bytes,那么extent的widthxheight=8。如果是r32f,每个像素占据了4bytes,那么extent的widthxheight=32。至于具体的width和height,在例子https://github.com/math3d/VulkanCompute/blob/master/base/ComputeOp.cpp#L101里面,我对height/4。

实际大小在调用vkAllocateMemory创建VkDeviceMemory的时候,通过VkMemoryAllocateInfo和VkMemoryRequirements来指定。实际大小不仅仅逻辑大小相关,还和格式有关:

VK_FORMAT_R32G32B32A32_SFLOAT VK_FORMAT_R32_SFLOAT
RGBA32F R32F
w x h x 4(rgba) x 4 (32/8) w x h x 4(rgba) x 4 (32/8)

譬如逻辑大小是w x h,格式是VK_FORMAT_R32G32B32A32_SFLOAT,那么,实际大小是:w x h x 4(rgba) x 4 (32/8) 。(很奇怪的是:没有meta 信息。)

网页有讨论VkBuffer的逻辑大小和实际大小的区别,但是没有涉及到VkImage:https://www.reddit.com/r/vulkan/comments/6uixdr/buffer_size_vs_vkmemoryrequirements/

一个实际的例子:将VkBuffer里面的数据,拷贝到一个VkImage里面(https://github.com/math3d/VulkanCompute/commit/be1bd2bc28b613676a609b95090299d3395c841b)。
vkCreateBuffer创建一个4(width)x4(height)x4(size of int)大小的Buffer。
如果将这个buffer拷贝给一个VkImage,格式是VK_FORMAT_R32G32B32A32_SFLOAT。使用下面的方法设置VkBufferImageCopy:

bufferCopyRegion.imageExtent.width = width; //4
bufferCopyRegion.imageExtent.height = height; //4

系统就会报下面的错误:

vkCmdCopyBufferToImage(): pRegion[0] exceeds buffer size of 16 bytes. The spec valid usage text states 'The buffer region specified by each element of pRegions must be a region that is contained within srcBuffer' (https://www.khronos.org/registry/vulkan/specs/1.0/html/vkspec.html#VUID-vkCmdCopyBufferToImage-pRegions-00171).

我理解的是,这个时候,VkImage的逻辑大小是:

w x h x 4(rgba) x 4 (32/8)

目标大小比源的大。但是spec要求目标空间“contained within srcBuffer”。

修改为下面就不会报错了:

if (format == VK_FORMAT_R32G32B32A32_SFLOAT) {
  bufferCopyRegion.imageExtent.width = width/2;
  bufferCopyRegion.imageExtent.height = height/2;
} else
{
  bufferCopyRegion.imageExtent.width = width;
  bufferCopyRegion.imageExtent.height = height;
}

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