VulkanInstance

열수철·2025년 3월 11일

VulkanInstance 클래스에 대해 자세히 알아보고, 관련 확장 기능 및 SDL2 연동 방법에 대해 심도 있게 살펴보겠습니다.

1. VulkanInstance란?

VulkanInstance는 Vulkan 애플리케이션의 진입점 역할을 하며, GPU와의 통신을 시작하는 중요한 객체입니다. 이 클래스는 다음과 같은 역할을 수행합니다:

디버그 콜백 함수는 런타임 시 발생하는 다양한 메시지(정보, 경고, 오류 등)를 처리합니다.

오류 메시지:
VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_ERROR_BIT_EXT 이상인 경우, 표준 에러 스트림으로 출력합니다.
경고 메시지:
VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_WARNING_BIT_EXT 이상인 경우, 경고로 처리합니다.
정보 메시지:
나머지 경우에는 표준 출력 스트림을 사용합니다.

CreateDebugUtilsMessengerEXT 함수를 통해 동적으로 디버그 메신저를 생성하며,
런타임에 디버그 메시지를 캡처하여 문제를 조기에 감지할 수 있도록 돕습니다.

VulkanInstance의 생성자는 다음과 같은 순서로 인스턴스를 설정합니다:

검증 레이어 지원 확인
- checkValidationLayerSupport 함수로 요청한 검증 레이어가 시스템에 존재하는지 확인합니다.
애플리케이션 정보 구성
- VkApplicationInfo 구조체를 이용하여 애플리케이션 이름, 엔진 이름, 버전, API 버전을 지정합니다.
인스턴스 생성 정보 구성
- VkInstanceCreateInfo에 위의 정보를 할당하고, SDL2를 통해 얻은 확장 목록을 추가합니다.
디버그 메신저 설정
- 검증 모드가 활성화된 경우, 디버그 메신저 설정 정보를 pNext 체인에 추가합니다.
Vulkan 인스턴스 생성
- vkCreateInstance 함수를 호출하여 실제 인스턴스를 생성하고, 스마트 포인터에 저장하여 자원 관리를 자동화합니다.

VulkanInstance 클래스는 SDL2와의 연동을 통해 플랫폼에 맞는 확장 기능을 지원합니다.

SDL2 기반 확장 검색
- SDL_Vulkan_GetInstanceExtensions 함수를 사용하여 SDL이 요구하는 확장 목록을 가져옵니다.
디버그 확장 추가
- 디버깅 모드에서는 VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME 확장을 추가해 디버그 메시지 처리를 가능하게 합니다.

이러한 설계는 플랫폼 독립적인 렌더링 엔진을 구축하는 데 큰 도움이 되며, 각 운영체제의 윈도우 시스템과의 호환성을 보장합니다.

검증 레이어(Validation Layers)는 Vulkan API 사용 중 발생할 수 있는 오류를 사전에 감지하고 디버깅에 도움을 줍니다.

지원 여부 확인
- checkValidationLayerSupport 함수는 시스템에 설치된 레이어 목록을 조회하여, 필요한 레이어가 모두 존재하는지 확인합니다.
오류 조기 감지
- 레이어가 누락된 경우, 인스턴스 생성 이전에 예외를 발생시켜 문제를 조기에 발견할 수 있도록 합니다.

VulkanInstance 클래스는 확장 확인과 서페이스 관리를 위한 다양한 유틸리티 함수를 제공합니다.

확장 지원 확인
- getAvailableExtensions와 isExtensionSupported 함수를 통해 시스템에서 지원하는 확장 목록을 확인할 수 있습니다.
Surface 생성 및 파괴
- createSurface 함수는 SDL 창과 연동하여 Vulkan 서페이스를 생성합니다.
- destroySurface 함수는 생성된 서페이스를 안전하게 파괴하여 메모리 누수를 방지합니다.