我们有了渲染通道，我们也有了命令缓冲区，并且我们已经初始化了 Vulkan 本身。现在是时候真正开始编写渲染循环本身了。

同步

Vulkan 提供了显式同步结构，以允许 CPU 与 GPU 同步命令的执行。并且还控制 GPU 中执行的顺序。所有执行的 Vulkan 命令都将进入队列并将“不停地”执行，并且顺序未定义。

有时，您明确希望确保某些操作在执行新操作之前已完成。虽然对给定 VkQueue 执行的操作是线性的，但如果您有多个队列，则顺序无法保证。为此，以及为了与 CPU 通信，我们有两个结构

VkFence

这用于 GPU -> CPU 通信。许多 Vulkan 操作（例如 vkQueueSubmit）允许一个可选的 fence 参数。如果设置了此参数，我们可以从 CPU 知道 GPU 是否已完成这些操作。我们将使用它来同步 CPU 中的主循环和 GPU。

伪代码示例

//we have a fence object created from somewhere
VkFence myFence;

//start some operation on the GPU
VkSomeOperation(whatever, myFence);

// block the CPU until the GPU operation finishes
VkWaitForFences(myFence);
//fences always have to be reset before they can be used again
VkResetFences(myFence);

VkSemaphore

这用于 GPU 到 GPU 同步。信号量允许定义 GPU 命令的操作顺序，并使它们一个接一个地运行。一些 Vulkan 操作（如 VkQueueSubmit）支持发出信号或等待信号量。

如果将其设置为发出信号量，则意味着该操作将在执行时立即“锁定”所述信号量，并在执行完成后解锁。

如果将其设置为等待信号量，则意味着该操作将等待直到该信号量被解锁才开始执行。

伪代码示例

VkSemaphore Task1Semaphore;
VkSemaphore Task2Semaphore;

VkOperationInfo OpAlphaInfo;
// Operation Alpha will signal the semaphore 1
OpAlphaInfo.signalSemaphore = Task1Semaphore;

VkDoSomething(OpAlphaInfo);

VkOperationInfo OpBetaInfo;

// Operation Beta signals semaphore 2, and waits on semaphore 1
OpBetaInfo.signalSemaphore = Task2Semaphore;
OpBetaInfo.waitSemaphore = Task1Semaphore;

VkDoSomething(OpBetaInfo);

VkOperationInfo OpGammaInfo;
//Operation gamma waits on semaphore 2
OpGammaInfo.waitSemaphore = Task2Semaphore;

VkDoSomething(OpGammaInfo);

此代码将在 GPU 中按严格顺序执行 3 个 DoSomething。GPU 端命令的执行顺序将为 Alpha->Beta->Gamma。在 Alpha 完全完成执行之前，操作 Beta 不会开始。

如果您在这种情况下不使用信号量，则 3 个操作的命令可能会并行执行，彼此交错。

渲染循环

在渲染循环中，我们将使用单个 fence 来等待直到 GPU 完成执行渲染工作。目前我们不打算做任何高级操作，我们只会等待发送到 GPU 的工作执行完毕，然后开始准备下一帧。在本教程的第 4 章中，我们将更改此设置，以允许 CPU 在 GPU 忙于提交时继续准备下一帧。

在执行渲染循环时，我们需要从交换链请求图像。从交换链请求图像将阻塞 CPU 线程，直到图像可用。使用 vsync-d 模式将完全阻塞 CPU，而其他模式（如 Mailbox）将几乎立即返回。

我们将通过请求图像开始渲染循环，这将为我们提供一个整数图像索引。然后我们将此索引与我们制作的帧缓冲区数组一起使用。

然后我们重置命令缓冲区，并开始渲染命令。渲染命令完成后，我们将其提交到图形队列，然后通过调用 VkQueuePresent() 将我们刚刚渲染的图像呈现到窗口。

让我们开始编写渲染循环的代码。

下一步：编程渲染循环