建立影象

譯者注：示例程式碼點選此處

影象表示可以具有一維、二維或三維的資料，並且可以具有額外的mipmap級別和圖層。影象資料的每個元素（紋理元素）也可以具有一個或多個樣本。

影象可用於許多不同的目的。我們可以將它們用作複製操作的資料來源。也可以通過描述符集將影象繫結到管線，並將它們用作紋理（類似於OpenGL）。可以渲染成影象，在這種情況下我們使用影象作為顏色或深度附件（渲染目標）。

我們在影象建立期間指定影象引數，例如大小、格式及其預期用途。

做好準備...

1.獲取我們要在其上建立影象的邏輯裝置控制代碼。將其儲存在名為logical_device的VkDevice型別變數中。
2.選擇影象型別（如果影象應具有一維、二維或三維）並使用適當的值初始化名為type的VkImageType型別變數。
3.選擇影象格式，每個影象元素應包含的元件數和位數。將格式儲存在名為format的VkFormat型別變數中。
4.選擇影象的大小（尺寸）並使用它來初始化名為size的VkExtent3D型別變數。
5.選擇應為影象定義的mipmap級別數量儲存在名為num_mipmaps的uint32_t型別變數中。
6.選擇應為影象定義的圖層數量，並將其儲存在名為num_layers的uint32_t型別變數中。如果影象將用作立方體貼圖，則圖層數量必須是6的倍數。
7.建立一個名為samples的VkSampleCountFlagBits型別的變數，並使用表示樣本數量的值對其進行初始化。
8.選擇預期的影象用法，在名為usage_scenarios的VkImageUsageFlags型別的變數中定義它們。
9.建立名為image_create_info的VkImageCreateInfo型別變數。為其成員賦值：
   ·sType為VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_CREATE_INFO
    ·pNext為nullptr
    ·flags的話，如果影象應該用作立方體貼圖，請使用VK_IMAGE_CREATE_CUBE_COMPATIBLE_BIT值，否則使用0值。
    ·type為imageType
    ·format為format
    ·extent為size
    ·mipLevels為num_mipmaps
    ·arrayLayers為num_layers
    ·samples為samples
    ·tiling為VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL
    ·usage為usage_scenarios
    ·sharingMode為VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE
    ·queueFamilyIndexCount為0
    ·pQueueFamilyIndices為nullptr
    ·initialLayout為VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED
10.建立一個名為image的VkImage型別變數。將建立影象控制代碼儲存其中。
11.呼叫vkCreateImage( logical_device, &image_create_info, nullptr, &image )，提供邏輯裝置控制代碼、指向image_create_info的指標、null值以及指向image變數的指標。
12.確保vkCreateImage呼叫返回的值等於VK_SUCCESS。

怎麼做...

當我們想要建立影象時，需要準備多個引數：影象的型別、尺寸（大小），組建的數量以及每個組建的位數（格式）。我們還需要知道影象是否包含mipmap或者它是否包含多個圖層（普通影象必須包含至少一個，而立方圖影象必須至少包含六個）。還必須考慮預期的使用場景，這些場景也是在影象建立過程中定義的。我們不能以一種在建立的過程中未定義的方式使用影象。

提示：影象只能用於建立期間指定的用途（目的）。

以下是可以使用影象的目的列表：
    ·VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_SRC_BIT指定影象可用作複製操作的資料來源
    ·VK_IMAGE_USAGE_TRANSFER_DST_BIT指定我們可以將資料賦值到影象
    ·VK_IMAGE_USAGE_SAMPLED_BIT表示我們可以從著色器內的影象中採集資料
    ·VK_IMAGE_USAGE_STORAGE_BIT指定影象可以用作著色器內的儲存影象
    ·VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT_BIT指定我們可以渲染到影象中（將其用作幀緩衝區中的顏色渲染目標/附件）
    ·VK_IMAGE_USAGE_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT_BIT表示影象可以用做深度和/或模板緩衝區（作為幀緩衝區中的深度渲染目標/附件）
    ·VK_IMAGE_USAGE_TRANSIENT_ATTACHMENT_BIT表示繫結的影象的記憶體將被懶惰的分配（按需）
    ·VK_IMAGE_USAGE_INPUT_ATTACHMENT_BIT指定影象可用作著色器內的輸入附件

不同的使用場景需要使用不同的影象佈局。這些更改（轉換）需使用影象記憶體屏障。但是在建立過程中，我們只能指定VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED （如果我們不關心初始化內容）或VK_IMAGE_LAYOUT_PREINITIALIZED（如果我們想通過對映主機可見記憶體來上傳資料），並且在實際使用之前總是需要轉換到另一個佈局。

譯者注：從上面的提示來理解用途是必須在建立期間指定的，但是這裡有一句這些更改（轉換）需使用影象記憶體屏障。看樣子影象佈局是可以在之後使用過程中改變的，而用途不是，這裡很容易引起歧義，需要注意！

所有影象引數都通過VkImageCreateInfo型別的變數指定，如下所示：

VkImageCreateInfo image_create_info = { 
  VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_CREATE_INFO,
  nullptr,
  cubemap ? VK_IMAGE_CREATE_CUBE_COMPATIBLE_BIT : 0u, 
  type,
  format,
  size,
  num_mipmaps,
  cubemap ? 6 * num_layers : num_layers, 
  samples,
  VK_IMAGE_TILING_OPTIMAL, 
  usage_scenarios, 
  VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE,
  0,
  nullptr,
  VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED,
};

當我們建立影象時，還需要指定平鋪（tiling）。它定義了影象的記憶體結構。有兩種可用的影象拼貼型別：線性和最佳。

當使用線性平鋪（linear tiling）時，顧名思義影象的資料以線性方式在記憶體中，類似於緩衝區或c/c++陣列。這准許我們對映影象的記憶體，並從應用程式中直接讀取或初始化它，因此我們知道記憶體是如何組織的。不幸的是，它限制我們將影象用於許多目的；例如，我們不能將影象用作深度紋理或立方體貼圖（某些驅動程式可能支援它，但規範並不要求它，一般來說我們不應該依賴它）。線性平鋪會降低我們應用的效能。

提示：為獲得最佳效能，簡易使用最佳螢幕建立影象。

具有最佳螢幕（optimal tiling）的影象可用於所有目的；他們也有更好的表現。但這需要權衡，我們不知道影象的記憶體是如何組織的。在下圖中，我們可以看到影象資料的示例及其內部結構：

每種型別的影象硬體都可以以對其最佳的不同方式儲存影象資料。因此我們無法對映影象的記憶體並直接從應用程式初始化或讀取它。在這種情況下，我們需要使用暫存資源（staging resources）。當準備好後，可以使用以下程式碼建立一個影象：

VkResult result = vkCreateImage( logical_device, &image_create_info, nullptr, &image ); 
if( VK_SUCCESS != result ) {
  std::cout << "Could not create an image." << std::endl;
  return false; 
}
return true;