如何从 Vulkan 渲染到 OpenGL？

Question

是否可以从 Vulkan 渲染到 OpenGL？

nVidia 似乎有一些东西： https://lunarg.com/faqs/mix-opengl-vulkan-rendering/

其他 GPU 也可以吗？

Answer 1

NVIDIA 已经创建了一个 OpenGL 扩展，NV_draw_vulkan_image，它可以在 OpenGL 中渲染 VkImage。它甚至有一些与 Vulkan 信号量等交互的机制。

但是，according to the documentation，您必须绕过所有 Vulkan 层，因为层可以修改不可分派的句柄，而 OpenGL 扩展不知道这些修改。他们推荐的方法是对所有 Vulkan 函数使用 glGetVkProcAddrNV。

这也意味着您无法访问依赖于 Vulkan 层的任何调试。

Answer 2

SIGGRAPH 2016 的最新 slide deck 中提供了更多信息。幻灯片 63-65 描述了如何将 Vulkan 图像 blit 到 OpenGL 后备缓冲区。我的观点是，由于 Vulkan 驱动程序包含在 libGL.so（在 Linux 上），NVIDIA 可能很容易支持它。因此，将 Vulkan 图像句柄提供给驱动程序的 GL 端并使其有用可能并不难。

正如另一个答案所指出的，仍然没有官方注册的多供应商互操作扩展。这种方法只适用于 NVIDIA。

Answer 3

是的，如果如果Vulkan 实现和 OpenGL 实现都有可用的适当扩展，这是可能的。

这是从 example app in the Vulkan Samples repository which uses OpenGL to render a simple shadertoy 到纹理的屏幕截图，然后在渲染的 Vulkan 中使用该纹理 window。

虽然你的问题似乎表明你想做相反的事情（使用 Vulkan 渲染某些东西，然后使用 OpenGL 显示结果），但同样的概念适用......在一个纹理中填充纹理 API ，使用同步来确保GPU工作完成，然后使用另一个API中的纹理。您也可以对缓冲区执行相同的操作，例如，您可以使用 Vulkan 进行计算操作，然后在 OpenGL 渲染中使用结果。

要求

这样做需要 OpenGL 和 Vulkan 实现都支持所需的扩展，但是，根据 this site，这些扩展在 OS 版本和 GPU 供应商中得到广泛支持，只要您我正在使用最新的 (> 1.0.51) 版本的 Vulkan。

您需要 Vulkan 的 External Objects extension for OpenGL and the External Memory/Fence/Sempahore 扩展。

扩展的 Vulkan 端允许您分配内存、创建信号量或栅栏，同时将生成的对象标记为可导出。相应的 GL 扩展允许您获取对象并使用新的 GL 命令操作它们，这些命令允许您等待栅栏、发出信号并等待信号量，或使用 Vulkan 分配的内存来支持 OpenGL 纹理。通过在 OpenGL 帧缓冲区中使用这样的纹理，您几乎可以渲染任何您想要的东西，然后在 Vulkan 中使用渲染结果。

导出/导入示例代码

例如，在 Vulkan 端，当您为图像分配内存时，您可以这样做...

vk::Image image;
... // create the image as normal
vk::MemoryRequirements memReqs = device.getImageMemoryRequirements(image);
vk::MemoryAllocateInfo memAllocInfo;
vk::ExportMemoryAllocateInfo exportAllocInfo{
  vk::ExternalMemoryHandleTypeFlagBits::eOpaqueWin32 
};
memAllocInfo.pNext = &exportAllocInfo;
memAllocInfo.allocationSize = memReqs.size;
memAllocInfo.memoryTypeIndex = context.getMemoryType(
  memReqs.memoryTypeBits, vk::MemoryPropertyFlagBits::eDeviceLocal);
vk::DeviceMemory memory;
memory = device.allocateMemory(memAllocInfo);
device.bindImageMemory(image, memory, 0);
HANDLE sharedMemoryHandle = device.getMemoryWin32HandleKHR({ 
  texture.memory, vk::ExternalMemoryHandleTypeFlagBits::eOpaqueWin32 
});

这是使用 C++ 接口和扩展的 Win32 变体。对于 Posix 平台，有替代方法获取文件描述符而不是 WIN32 句柄。

sharedMemoryHandle 是您需要传递给 OpenGL 的值，以及实际分配大小。在 GL 端，您可以执行此操作...

// These values should be populated by the vulkan code
HANDLE sharedMemoryHandle;
GLuint64 sharedMemorySize;

// Create a 'memory object' in OpenGL, and associate it with the memory 
// allocated in vulkan
GLuint mem;
glCreateMemoryObjectsEXT(1, mem);
glImportMemoryWin32HandleEXT(mem, sharedMemorySize,
  GL_HANDLE_TYPE_OPAQUE_WIN32_EXT, sharedMemoryHandle);

// Having created the memory object we can now create a texture and use
// the memory object for backing it
glCreateTextures(GL_TEXTURE_2D, 1, &color);
// The internalFormat here should correspond to the format of 
// the Vulkan image.  Similarly, the w & h values should correspond to 
// the extent of the Vulkan image
glTextureStorageMem2DEXT(color, 1, GL_RGBA8, w, h, mem, 0 );

同步

这里最棘手的一点是同步。 Vulkan 规范要求图像在执行相应操作之前处于特定状态（布局）。因此，为了正确执行此操作（根据我的理解），您需要...

在 Vulkan 中，创建一个将图像转换为 ColorAttachmentOptimal 布局的命令缓冲区
提交命令缓冲区，使其发出信号量，该信号量已类似地导出到 OpenGL
在 OpenGL 中，使用 glWaitSemaphoreEXT 函数使 GL 驱动程序等待转换完成。
- 注意这是一个GPU端等待，所以这个函数根本不会阻塞。在这方面，它类似于 glWaitSync（相对于 glClientWaitSync）。
执行渲染到帧缓冲区的 GL 命令
在 GL 端用 glSignalSemaphoreEXT 函数向不同的导出信号量发出信号
在 Vulkan 中，执行另一个从 ColorAttachmentOptimal 到 ShaderReadOnlyOptimal 的图像布局转换
提交转换命令缓冲区，并将等待信号量设置为您刚刚从 GL 端发出的信号量。

那将是最佳路径。或者，快速而肮脏的方法是进行 vulkan 转换，然后执行队列和设备 waitIdle 命令以确保工作完成，执行 GL 命令，然后是 glFlush & glFinish 命令以确保 GPU 完成 that 工作，然后恢复 Vulkan 命令。这更像是一种蛮力方法，可能会产生比正确同步更差的性能。

如何从 Vulkan 渲染到 OpenGL？

How to render to OpenGL from Vulkan?

opengl

vulkan

要求

导出/导入示例代码

同步