# RHI 渲染模块设计文档 ## 1. 项目背景 本项目旨在参考 Unity 渲染架构,为已有的 **OpenGL** 、**Direct3D 12** 和 **Vulkan** 图形 API 后端设计统一的**渲染硬件抽象层(RHI)**,屏蔽 API 差异,实现引擎上层逻辑与底层图形 API 的解耦。(暂时只实现D3D12和OpenGL,后面会加上Vulkan) ## 2. 核心设计理念 **求同存异,分层抽象,特性降级,底层逃逸** - **求同存异**:优先提取 API 共性作为核心抽象,差异部分通过模拟/降级处理 - **分层抽象**:通过清晰的层级结构隔离 API 差异 - **特性降级**:对高级特性提供能力检测和替代方案 - **底层逃逸**:允许直接访问原生 API 以满足极端需求 ## 3.核心约束原则 该RHI模块的抽象层主要面向**Direct3D 12** 和 **Vulkan**这些高级图形API的显示设计。 该RHI模块主要参考Unity引擎的底层RHI模块,后面方便参考Unity的SRP做上层渲染管线。 ## 3. RHI 分层架构 ### 3.1 通用分层模型 ``` ┌─────────────────────────────────┐ │ 引擎功能层(场景/材质/光照) │ ├─────────────────────────────────┤ │ 渲染管线层(SRP/Render Graph) │ ├─────────────────────────────────┤ │ RHI 抽象层(统一接口) │ ← 核心设计重点 ├─────────────────────────────────┤ │ API 后端层(D3D12/OpenGL) │ ├─────────────────────────────────┤ │ 驱动/硬件层 │ └─────────────────────────────────┘ ``` ### 3.2 层级职责说明 1. **引擎功能层**:提供场景管理、材质系统、光照等高级功能接口 2. **渲染管线层**:定义渲染流程(前向/延迟渲染) 3. **RHI 抽象层**:统一图形 API 接口,屏蔽差异 4. **API 后端层**:针对具体 API 的实现 5. **驱动/硬件层**:最终执行渲染指令 ## 4. RHI 抽象基类设计 include/XCEngine/RHI/ ├── RHIEnums.h # 通用枚举 ├── RHITypes.h # 通用结构体 ├── RHICapabilities.h # 硬件能力检测 ├── RHIDevice.h # 设备抽象(核心入口) ├── RHICommandQueue.h # 命令队列抽象 ├── RHICommandList.h # 命令列表抽象 ├── RHIBuffer.h # 缓冲区抽象 ├── RHITexture.h # 纹理抽象 ├── RHIShader.h # 着色器抽象 ├── RHIPipelineLayout.h # 管线布局抽象(替代 RootSignature) ├── RHIPipelineState.h # 管线状态抽象 ├── RHISwapChain.h # 交换链抽象 ├── RHIFence.h # 同步栅栏抽象 ├── RHIDescriptorPool.h # 描述符池抽象 └── RHIFactory.h # RHI 工厂类