Android vulkan示例

vkCreateInstance

vkCreateInstance 是 Vulkan 应用程序的 基石函数，负责初始化全局环境、配置调试工具与平台适配扩展。其设计体现了 Vulkan 的显式控制理念------开发者需主动声明需求，而非依赖驱动隐式处理。正确使用该函数是构建高性能、跨平台图形应用的第一步。

vkCreateAndroidSurfaceKHR

获取 ANativeWindow
通过 JNI 从 Android 应用层传递 Surface 对象，并转换为 ANativeWindow：

c++ 复制代码

// Java 层通过 JNI 传递 Surface
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_app_setSurface(JNIEnv* env, jobject obj, jobject surface) {
    ANativeWindow* window = ANativeWindow_fromSurface(env, surface); // 转换为 ANativeWindow
}

创建 VkSurfaceKHR
初始化 VkAndroidSurfaceCreateInfoKHR 结构体并调用函数：

c++ 复制代码

VkAndroidSurfaceCreateInfoKHR createInfo{};
createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_ANDROID_SURFACE_CREATE_INFO_KHR;
createInfo.window = window; // 传入 ANativeWindow 指针

VkSurfaceKHR surface;
VkResult result = vkCreateAndroidSurfaceKHR(instance, &createInfo, nullptr, &surface);

成功时返回 VK_SUCCESS，失败则抛出错误（如 VK_ERROR_NATIVE_WINDOW_IN_USE_KHR）

vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties

核心功能

获取队列族信息

该函数返回物理设备支持的队列族列表，每个队列族包含以下属性：
- **queueFlags**：标识队列支持的操作类型（图形、计算、传输等），通过 VkQueueFlagBits 枚举表示（如 VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT 表示图形渲染支持）
- **queueCount**：该队列族中可用的队列数量。例如，一个图形队列族可能包含多个独立的图形队列。
- **minImageTransferGranularity**：定义图像传输操作的最小粒度，影响内存复制和布局转换的效率
多阶段调用模式

与 Vulkan 的典型设计一致，需分两步调用：
- 首次调用 ：传入 pQueueFamilyProperties 为 nullptr，获取队列族数量 queueFamilyCount
- 二次调用 ：分配足够内存后，传入 VkQueueFamilyProperties 数组，填充具体属性数据
c++ 复制代码
```
uint32_t queueFamilyCount;
vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(physicalDevice, &queueFamilyCount, nullptr);
std::vector<VkQueueFamilyProperties> queueFamilies(queueFamilyCount);
vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(physicalDevice, &queueFamilyCount, queueFamilies.data());
```

应用场景

选择图形/计算队列
遍历队列族属性，筛选支持所需功能的队列族索引。例如，查找支持图形操作的队列族

c++ 复制代码

int graphicsQueueFamilyIndex = -1;
for (uint32_t i = 0; i < queueFamilyCount; i++) {
    if (queueFamilies[i].queueFlags & VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT) {
        graphicsQueueFamilyIndex = i;
        break;
    }
}

窗口呈现队列兼容性检查
在支持窗口系统的队列族中（如 VK_KHR_surface 扩展），需通过 vkGetPhysicalDeviceSurfaceSupportKHR 验证是否支持呈现（Present）操作
创建逻辑设备 在 VkDeviceCreateInfo 中指定队列族的索引和优先级，例如为图形队列分配最高优先级

c++ 复制代码

VkDeviceQueueCreateInfo queueCreateInfo{};
queueCreateInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_QUEUE_CREATE_INFO;
queueCreateInfo.queueFamilyIndex = graphicsQueueFamilyIndex;
queueCreateInfo.queueCount = 1;
float queuePriority = 1.0f;  // 最高优先级
queueCreateInfo.pQueuePriorities = &queuePriority;

注意事项

队列族功能隔离 同一物理设备的队列族可能功能重叠（如多个队列族支持图形操作），但 Vulkan 禁止两队列族的功能集完全相同。
队列数量限制 每个队列族的 queueCount 受物理设备限制。例如，某些设备可能仅支持一个图形队列。
多线程优化 若队列族支持多队列（queueCount > 1），可通过多线程并行提交命令缓冲，提升 CPU 利用率。
跨平台兼容性 移动端设备（如 Android）通常仅需图形队列，而桌面端可能需分离图形、计算和传输队列以优化性能。

vkCreateDevice

核心功能

抽象物理设备
逻辑设备是物理设备（如 GPU）的代理，通过它提交渲染命令、管理资源（如缓冲区、纹理），而无需直接操作硬件。例如，一个物理设备可能支持图形、计算和传输队列，但逻辑设备可以选择只启用图形队列
队列分配与管理
在创建逻辑设备时需指定 队列族（Queue Family） 及其优先级，例如为图形队列分配最高优先级（1.0f），以优化 GPU 调度效率
扩展与特性配置 支持启用设备级扩展（如交换链扩展 VK_KHR_swapchain）和硬件特性（如几何着色器、多视口渲染）。

参数说明

函数原型如下：

c++ 复制代码

VkResult vkCreateDevice(
    VkPhysicalDevice physicalDevice,
    const VkDeviceCreateInfo* pCreateInfo,
    const VkAllocationCallbacks* pAllocator,
    VkDevice* pDevice
);

参数	说明
`physicalDevice`	目标物理设备句柄（通过 `vkEnumeratePhysicalDevices` 获取）
`pCreateInfo`	指向 `VkDeviceCreateInfo` 结构体的指针，包含队列配置、扩展和特性信息
`pAllocator`	自定义内存分配器（通常设为 `nullptr` 使用默认分配器）
`pDevice`	输出参数，返回创建的逻辑设备句柄