Vulkan开发环境

这里使用译者的开发环境：
Ubuntu（操作系统）
CMake（构建系统）
CLion（IDE）
g++/clang（编译器）

设置开发环境，有一些基本的知识你得会。比如：

  1. 编译过程
  2. 怎么用Linux，怎么用Ubuntu
  3. 怎么用CMake
  4. 怎么用CLion（如果你用的话）
  5. 等等吧

安装g++

Ubuntu包：g++/clang

你也可以安装clang，然后通过update-alternatives命令切换默认c编译器，或通过CMake修改c编译器。

安装CMake

Ubuntu包：cmake

安装Vulkan

Ubuntu包：vulkan-tools libvulkan-dev vulkan-validationlayers-dev spriv-tools

在Linux上开发Vulkan应用时，你需要一些重要的内容：Vulkan加载器、验证层和一组测试你机器是否支持Vulkan的命令行实用程序：

  • vulkan-tools：命令实用程序包，最重要的是vulkaninfo和vkcube工具。运行它们以确定你的机器是否支持Vulkan。
  • libvulkan-dev：Vulkan加载器，用于运行时查找驱动中的函数，就像OpenGL中的GLEW（如果你了解的话）。
  • vulkan-validationlayers-dev spriv-tools：安装标准验证层和需要的SPIR-V工具。它们对于调试Vulkan程序非常重要。我们会在之后的章节中讨论。

Vulkan就安装好了。你可以通过vkcube指令测试一下，如果成功你会看到如下窗口：
Vulkan开发环境 - 图1
如果你收到了错误消息，你要确保你安装了最新的驱动程序，确保其包含Vulkan运行时，确保你的显卡支持Vulkan。你可以回顾介绍章节，找到供应商的驱动程序链接，以获取支持。

安装GLFW

Ubuntu包：libglfw3-dev

如前所述，Vulkan是一个平台无关的API，而且它不包含任何创建显示渲染结果的窗口的接口。为了受益于跨平台并不使用X11，我们使用GLFW库创建窗口，它支持Windows、Linux和MacOS。也有一些别的库可以使用，像SDL，但GLFW 的优势在除了创建窗口之外，还抽象了一些其它特定于平台的内容。

安装GLM

Ubuntu包：libglm-dev

与DirectX12不同，Vulkan不包含用于线性代数运算的库。GLM是一个很好的库，设计用于图形API，常常用于OpenGL。它是一个只有头文件的库。

安装着色器编译器

Ubuntu包：没有glslc
我们要自己装，从这里下载非官方包，然后安装到/usr/local/文件夹（把install目录里面的内容都拷贝过去就行，拷贝时记得加上sudo权限）。

现在，我们只需要一个将文本着色器代码编译为字节码的程序。

有两个比较流行的编译器：Khronos Group的glslangValidator和Google的glslc。glslc用起来像gcc或clang，我们用它。你可以执行glslc试一下，应该会输出以下内容：

  1. glslc: error: no input files

我们会在着色器模块一章深入了解glslc。

创建CMake项目

我们从这里获取源码。

然后，我们在源码目录新建一个CMakeFiles.txt：

  1. # 设置cmake版本
  2. cmake_minimum_required(VERSION 3.12)
  4. # 新建项目
  5. project(VulkanTutorial)
  7. # 设置使用c++17
  8. set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
  10. ################################################################################
  11. # find glslc
  12. # package: https://github.com/google/shaderc/blob/main/downloads.md
  13. find_program(
  14.     GLSLC_COMMAND
  15.     name glslc
  16.     PATHS
  17.     /bin
  18.     /usr/bin
  19.     /usr/local/bin
  20. )
  21. if (GLSLC_COMMAND)
  22.     message(STATUS "Found glslc ${GLSLC_COMMAND}")
  23. else ()
  24.     message(FATAL_ERROR "NOT fount glslc")
  25. endif ()
  27. ################################################################################
  28. # glm
  29. # target: glm::glm
  30. # ubuntu package: libglm-dev
  31. find_package(glm REQUIRED)
  32. if (glm_FOUND)
  33.     message(STATUS "Found glm(${GLM_VERSION})")
  34. else ()
  35.     message(FATAL_ERROR "NOT found glm")
  36. endif ()
  38. ################################################################################
  39. # glfw3
  40. # target: glfw
  41. # ubuntu package: libglfw3-dev
  42. find_package(glfw3 REQUIRED)
  43. if (glfw3_FOUND)
  44.     message(STATUS "Found glfw3(${glfw3_VERSION})")
  45. else ()
  46.     message(FATAL_ERROR "NOT found glfw3")
  47. endif ()
  49. ################################################################################
  50. # Vulkan
  51. # target: Vulkan
  52. # ubuntu package: vulkan-tools libvulkan-dev vulkan-validationlayers-dev spriv-tools
  53. find_package(Vulkan REQUIRED)
  54. if (Vulkan_FOUND)
  55.     message(STATUS "Found Vulkan")
  56. else ()
  57.     message(FATAL_ERROR "NOT found Vulkan")
  58. endif ()
  60. # 添加子目录
  61. add_subdirectory(code)
  62. 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061

然后，我们在code目录新建一个CMakeFiles.txt：

  1. # 获取所有源码文件
  2. file(GLOB SRCS *.cpp)
  3. foreach (SRC ${SRCS})
  4.     # 获取文件名
  5.     get_filename_component(NAME ${SRC} NAME_WE)
  6.     # 每个源码文件都生成一个可执行程序
  7.     add_executable(${NAME} ${SRC})
  9.     # 链接库
  10.     target_link_libraries(
  11.         ${NAME}
  12.         Vulkan::Vulkan
  13.         glm::glm
  14.         glfw
  15.     )
  16. endforeach ()
  18. # 生成spv（TODO）
  19. 123456789101112131415161718

可通过命令行启动第一个窗口：

  1. # 首先进入到源码目录，之后执行以下目录
  3. # 新建文件夹，用于生成
  4. mkdir build
  5. # 进入build目录
  6. cd build
  7. # 由CMake生成Makefile项目
  8. cmake ..
  9. # 生成 00_base_code
  10. make 00_base_code
  11. # 执行程序
  12. ./code/00_base_code
  13. 123456789101112

执行以上命令之后，可以看到一个黑色的窗口。
Vulkan开发环境 - 图2