Vulkan计算着色器从image2D结果复制到下一帧的sampler2D

Question

我试图用计算着色器对图像进行后期处理，并在当前计算中使用前一帧的颜色。我需要sampler2D来访问插值操作，尽管在下面的简单示例中似乎不是这样。我使用以下着色器更新当前输入输出“颜色”：

#version 460
#extension GL_GOOGLE_include_directive : enable

layout (local_size_x = 16, local_size_y = 16) in;

layout(binding = 0, set = 0, rgba32f) uniform image2D color;
layout(binding = 1, set = 0) uniform sampler2D previous_color;
void main()
{
    ivec2 xy_int = ivec2(gl_GlobalInvocationID.xy);
    ivec2 size = imageSize(color);
    vec2 xy_float = vec2(gl_GlobalInvocationID.x / size.x, gl_GlobalInvocationID.y / size.y);
    
    vec3 sample_color = imageLoad(color, xy_int).xyz;
    // Frame 2 and onwards
    vec3 prev_color = texture(previous_color, xy_float).xyz;
    
    vec3 mixed_color = mix(sample_color, prev_color, 0.5);
    imageStore(color, vec4(mixed_color, 1.0f), xy_int);
}

调度后：

1. 我使用管道屏障转换图像布局
2. 使用vkCmdCopyImage将“颜色”图像复制到“上一个颜色”
3. 转换回布局，以便在下一帧中使用

所有这些（包括计算着色器调度）都在一个命令缓冲区中完成。然而，在使用Renderdoc检查“previous_color”作为输入纹理时，我发现该纹理始终是黑色的，并且不存在。我还可以检查复制事件，这表明复制成功，并且“previous_color”图像的颜色正确。

我是不是搞错了？为什么下一帧纹理不可用？我的设置没有任何Vulkan验证层错误。

我假设我的同步出现了问题，但无法找出原因。我不使用排队族。更具体地说，我的布局转换是：

vkBeginCommandBuffer()

...

vkCmdDispatch() // the example_shader.comp above

...


color ImageMemoryBarrier with:
access flags:       VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT | VK_ACCESS_SHADER_WRITE_BIT -> VK_ACCESS_TRANSFER_READ_BIT
layout transition:  VK_IMAGE_LAYOUT_GENERAL -> VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_SRC_OPTIMAL
stage:              VK_PIPELINE_STAGE_COMPUTE_SHADER_BIT -> VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT

prev_color ImageMemoryBarrier with:
access flags:       VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT -> VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT
layout transition:  VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL -> VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL
stage:              VK_PIPELINE_STAGE_COMPUTE_SHADER_BIT -> VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT

vkCmdCopyImage(color, VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_SRC_OPTIMAL, previous_color, VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL)

prev_color ImageMemoryBarrier with:
access flags:       VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT -> VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT
layout transition:  VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL -> VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL
stage:              VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT -> VK_PIPELINE_STAGE_COMPUTE_SHADER_BIT

color ImageMemoryBarrier with:
access flags:       VK_ACCESS_TRANSFER_READ_BIT -> VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT | VK_ACCESS_SHADER_WRITE_BIT
layout transition:  VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_SRC_OPTIMAL -> VK_IMAGE_LAYOUT_GENERAL
stage:              VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT -> VK_PIPELINE_STAGE_COMPUTE_SHADER_BIT

...

vkEndCommandBuffer()

Sampler2D是通过以下方式创建的：

VkSamplerCreateInfo samplerInfo{};
samplerInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SAMPLER_CREATE_INFO;
samplerInfo.magFilter = VK_FILTER_LINEAR;
samplerInfo.minFilter = VK_FILTER_LINEAR;
samplerInfo.addressModeU = VK_SAMPLER_ADDRESS_MODE_CLAMP_TO_EDGE;
samplerInfo.addressModeV = VK_SAMPLER_ADDRESS_MODE_CLAMP_TO_EDGE;
samplerInfo.addressModeW = VK_SAMPLER_ADDRESS_MODE_CLAMP_TO_EDGE;
samplerInfo.anisotropyEnable = VK_FALSE;
samplerInfo.maxAnisotropy = 0;
samplerInfo.borderColor = VK_BORDER_COLOR_FLOAT_TRANSPARENT_BLACK;
samplerInfo.unnormalizedCoordinates = VK_FALSE;
samplerInfo.compareEnable = VK_FALSE;
samplerInfo.compareOp = VK_COMPARE_OP_ALWAYS;
samplerInfo.mipmapMode = VK_SAMPLER_MIPMAP_MODE_LINEAR;
samplerInfo.mipLodBias = 0.0f;
samplerInfo.minLod = 0.0f;
samplerInfo.maxLod = 0.0f;

编辑：我没意识到“以前的颜色”现在真的可用了！除了Renderdoc中的一个错误之外，实际上可能没有任何错误，即没有将上一个_颜色显示为黑色作为输入纹理。这不需要进一步的探索，因为我确实改变了壁垒，使之比以前更加严格。我只是在用renderdoc寻找，没有意识到最终结果就是我已经在寻找的。

Answer 1

确认同步问题的最佳方法是临时添加更多同步以强制串行执行。如果它开始工作，那就是同步问题。

// Issue earlier work

vkQueueSubmit()
vkQueueWaitIdle()

// Issue copy image

vkQueueSubmit()
vkQueueWaitIdle()

// Issue follow on work

如果仍然是黑色，那就不是同步问题。