哪种方法最好用Vulkan API实现粒子着色器？

Question

我正在实现粒子着色器，它意味着绘制许多矩形，每个矩形都有唯一的数据。现在，我看到了执行此操作的不同方法。

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方式1：

1. 对所有粒子使用一个统一的缓冲区
2. 在绘制开始时执行单个vkCmdBindDescriptorSets
3. 调用实例计数等于粒子计数的单个vkCmdDraw
4. 在顶点着色器中，使用仅由单个数组组成的统一结构：

struct Particle
{
    //...
};

layout(binding = 0) uniform ParticleUniformBufferObject
{
    Particle particles[MAX_PARTICLES_TO_DRAW];
} ubo;

4. 然后在绘制时使用glsl变量访问统一数据

vec3 particlePosition = ubo.particles[gl_InstanceID].position;

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方式2：

1. 对所有粒子使用一个统一的缓冲区
2. 使用动态偏移为每个粒子执行vkCmdBindDescriptorSets
3. 对实例计数为1的每个粒子执行vkCmdDraw
4. 以不带数组的常见方式访问顶点着色器中的缓冲数据

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方式3：

通过顶点输入来执行所有操作，并且没有任何按对象的制服。可能会有很多不必要的数据开销。在这种情况下，应在每帧更新顶点缓冲区。

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我的问题-哪种方式在效果上更好？

或者您是否看到使用Vulkan API进行粒子渲染的另一种好方法？

Answer 1

另一种方法是使用间接绘图：vkCmdDrawIndirect。如果您只能在GPU上修改粒子，则这种方法可能会有所回报。如果您需要动画/修改/等。将它们放在CPU上，那么间接绘图将无济于事。

就您的粒子数据而言，您将它们存储在vkCmdDrawIndirect缓冲区中，在计算着色器遍历中对其进行修改，并使用间接绘制调用对其进行渲染。要访问粒子的数据，必须使用VK_BUFFER_USAGE_STORAGE_BUFFER_BIT的内置GLSL。

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通常，在性能方面，无法分辨出哪种方法比另一种方法更好。这取决于许多因素：取决于如何修改粒子，粒子所依赖的粒子，粒子的数量，使用的GPU等。如果您真的想知道，则必须实施所有方法并进行测量。

如果要进行后者，请分享您的结果并描述您的设置！这样的东西总是很有趣。