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鸿蒙开发-Vulkan下也能自动省GPU？自适应可变速率着色

news 2026/6/4 23:08:21

Vulkan 版自适应 VRS：用命令缓冲实现更灵活的着色率优化

如果你的图形引擎用的是 Vulkan 而不是 OpenGL ES，那自适应 VRS（Variable Rate Shading）的接入方式会有些不同。Vulkan 版的接口设计更符合 Vulkan 的风格——用句柄管理对象、用命令缓冲记录操作、用结构体传递参数。

这篇文章就来讲讲怎么在 Vulkan 环境下使用 XEngine 的自适应 VRS 特性。

Vulkan 版和 GLES 版有什么不同

最大的不同是 API 风格。GLES 版是直接调用函数，Vulkan 版是"创建对象 -> 录制命令 -> 销毁对象"的三步走模式。这和 Vulkan 本身的设计哲学是一致的：把操作记录到命令缓冲里，然后统一提交执行。

下面的流程图展示了 Vulkan 版自适应 VRS 的整体使用流程：

另外，Vulkan 版需要你通过HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties接口来查询扩展支持，而不是 GLES 版的HMS_XEG_GetString。

第一步：查询扩展支持

在 Vulkan 里查询 XEngine 扩展：

// 先查询支持的扩展数量uint32_tpropertyCount=0;HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties(physicalDevice,&propertyCount,NULL);// 分配空间并查询扩展列表XEG_ExtensionProperties*properties=(XEG_ExtensionProperties*)malloc(sizeof(XEG_ExtensionProperties)*propertyCount);HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties(physicalDevice,&propertyCount,properties);// 检查是否支持自适应 VRSbool supportsAdaptiveVRS=false;for(uint32_ti=0;i<propertyCount;i++){if(strcmp(properties[i].extensionName,XEG_ADAPTIVE_VRS_EXTENSION_NAME)==0){supportsAdaptiveVRS=true;break;}}free(properties);if(!supportsAdaptiveVRS){return;// 不支持}

HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties接受三个参数：

physicalDevice：当前使用的 Vulkan 物理设备
pPropertyCount：指向扩展数量的指针。当pProperties为 NULL 时，返回支持的扩展数量
pProperties：指向XEG_ExtensionProperties数组的指针，用于接收查询结果

查询成功返回VK_SUCCESS，如果传入的数量不够则返回VK_INCOMPLETE。

XEG_ADAPTIVE_VRS_EXTENSION_NAME的值是"XEG_adaptive_vrs"。

第二步：创建 XEG_AdaptiveVRS 对象

Vulkan 的哲学是"万物皆对象"。自适应 VRS 也不例外，你需要先创建一个XEG_AdaptiveVRS句柄：

XEG_AdaptiveVRS adaptiveVRS=VK_NULL_HANDLE;XEG_AdaptiveVRSCreateInfo createInfo={.sType=XEG_STRUCTURE_TYPE_RT_SHADOWAO_CREATE_INFO,// 结构体类型// ... 其他创建参数};VkResult result=HMS_XEG_CreateAdaptiveVRS(device,&createInfo,&adaptiveVRS);if(result!=VK_SUCCESS){// 创建失败，处理错误return;}

HMS_XEG_CreateAdaptiveVRS有三个参数：

device：当前使用的VkDevice
pXegAdaptiveVRSCreateInfo：创建参数结构体的指针，不允许为空
pXegAdaptiveVRS：指向句柄的指针，创建成功后句柄会写入这里

当创建参数（比如分辨率、渲染区域等）发生变化时，你需要销毁旧对象、创建新对象。

第三步：录制自适应 VRS 命令

有了句柄之后，你可以在 Vulkan 命令缓冲里录制自适应 VRS 的计算命令：

// 准备描述信息XEG_AdaptiveVRSDescription description={// ... 每一帧需要更新的参数};// 录制命令到命令缓冲HMS_XEG_CmdDispatchAdaptiveVRS(commandBuffer,adaptiveVRS,&description);

HMS_XEG_CmdDispatchAdaptiveVRS有三个参数：

commandBuffer：当前记录命令的VkCommandBuffer，这个命令缓冲必须被提交到vkQueueSubmit才会真正执行
xegAdaptiveVRS：已创建的XEG_AdaptiveVRS对象
pXegAdaptiveVRSDescription：参数结构体的指针，不允许为空。这个结构体里的信息每一帧都需要更新

注意，这个函数只是把命令"录制"到命令缓冲里，并不会立即执行。你需要在合适的时候提交命令缓冲，命令才会真正运行。

第四步：销毁对象

当你不再需要自适应 VRS 的时候（比如游戏退出或者分辨率切换），记得销毁对象：

HMS_XEG_DestroyAdaptiveVRS(adaptiveVRS);

这一步很重要。Vulkan 不像 OpenGL 那样有自动的资源回收机制，你创建的每一个对象都需要手动销毁。

完整流程

// 1. 查询扩展支持uint32_tpropertyCount=0;HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties(physicalDevice,&propertyCount,NULL);XEG_ExtensionProperties*properties=malloc(sizeof(XEG_ExtensionProperties)*propertyCount);HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties(physicalDevice,&propertyCount,properties);bool supported=false;for(uint32_ti=0;i<propertyCount;i++){if(strcmp(properties[i].extensionName,XEG_ADAPTIVE_VRS_EXTENSION_NAME)==0){supported=true;break;}}free(properties);if(!supported)return;// 2. 创建对象XEG_AdaptiveVRS adaptiveVRS=VK_NULL_HANDLE;XEG_AdaptiveVRSCreateInfo createInfo={/* ... */};HMS_XEG_CreateAdaptiveVRS(device,&createInfo,&adaptiveVRS);// 3. 每帧：录制命令XEG_AdaptiveVRSDescription desc={/* 当前帧参数 */};HMS_XEG_CmdDispatchAdaptiveVRS(commandBuffer,adaptiveVRS,&desc);// 4. 退出时销毁HMS_XEG_DestroyAdaptiveVRS(adaptiveVRS);

和 GLES 版的对比

下面的流程图对比了 GLES 版和 Vulkan 版在执行方式上的差异：

方面	GLES 版	Vulkan 版
查询接口	`HMS_XEG_GetString`	`HMS_XEG_EnumerateDeviceExtensionProperties`
参数设置	`HMS_XEG_AdaptiveVRSParameter`逐个设置	通过结构体传递
执行方式	直接调用	录制到命令缓冲
资源管理	无显式销毁	需要手动创建和销毁
对象模型	无	`XEG_AdaptiveVRS`句柄