6. Vulkan Swapchain

이 게시물은 Inflearn의 "삼각형" 님의 "삼각형의 실전! Vulkan 중급" 강의를 학습 목적으로 정리한 게시물입니다.

정리하는 과정에서 살을 붙이거나 강의의 핵심 내용이 누락되었을 수 있습니다.

좀 더 심도있고 깊은 내용을 듣고 싶으시다면 아래 링크를 참고해주세요.

https://www.inflearn.com/course/%EC%8B%A4%EC%A0%84-vulkan/dashboard

삼각형의 실전! Vulkan 중급| 삼각형 - 인프런 강의

 

Vulkan Swapchain이란?

Vulkan에서 Swapchain은 GPU가 렌더링한 이미지를 화면에 표시하기 위한 이미지 버퍼(Image Buffer) 집합.
화면 출력 과정에서 발생할 수 있는 티어링(Tearing), 깜빡임(Flickering) 등의 시각적 오류를 줄이고,
렌더링 성능과 프레임 속도(FPS) 를 안정적으로 유지하기 위해 사용됨.

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버퍼링과 성능 관계

Swapchain은 내부적으로 여러 개의 이미지를 번갈아가며 사용함.
이미지 A가 화면에 표시되는 동안, GPU는 다음 프레임 이미지 B를 렌더링하는 식으로 동작.

이때 최소 이미지 개수(minImageCount) 를 지정하여
더블 버퍼링(Double Buffering), 트리플 버퍼링(Triple Buffering) 등을 설정할 수 있음.

• 이미지 개수가 많을수록 → FPS가 안정적으로 높아짐
• 하지만 → 입력 지연(latency) 은 증가할 수 있음

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Present Mode

Swapchain의 동작 방식은 Present Mode로 결정됨.
Vulkan은 여러 모드를 지원하며, 대표적인 것은 다음과 같음.

 

VK_PRESENT_MODE_IMMEDIATE_KHR

• 렌더링이 끝나는 즉시 이미지를 화면에 표시함
• 모니터의 새로고침 주기(V-SYNC)와 맞지 않으면 티어링(Tearing) 발생 가능

VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR

• 렌더링이 완료된 이미지를 큐(FIFO)에 저장하고,
  V-SYNC 시점에 맞춰 순서대로 출력
• 모든 플랫폼에서 지원되며, 가장 안정적인 모드

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Vulkan Surface Format

Vulkan에서 Swapchain을 생성할 때는
Surface가 지원하는 Format과 Color Space 중 하나를 선택해야 함.
이는 GPU가 생성한 이미지가 Surface(화면) 로 출력될 때 어떤 색상 표현을 사용할지 결정함.

• Surface Format : 픽셀 포맷(예: RGBA, BGRA 등)
• Color Space : 색 재현율과 감마 특성을 정의
  → 모니터의 색 표현 범위와 관련이 있으며,
  렌더링 결과가 사용자에게 어떻게 보이는지 결정함.

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Swapchain 이미지 관리

Swapchain 생성 시 지정한 최소 이미지 개수는 말 그대로 최소값이며,
실제 생성된 이미지 수는 GPU 드라이버나 플랫폼에 따라 더 많을 수 있음.

따라서, Swapchain 생성 후에는
실제로 몇 개의 Vulkan Image가 만들어졌는지 확인해야 함.

또한, Swapchain에 포함된 Vulkan Image는
윈도우 시스템(Window System) 이 소유하고 있으므로
애플리케이션이 임의로 파괴(vkDestroyImage)해서는 안 됨.