macOS 上の Vulkan の VK_KHR_portability_subset 拡張機能エラーを解決する

macOS での Vulkan 検証エラーについて

macOS で Vulkan アプリケーションを開発する場合、開発者は、特にプラットフォーム固有の実装に関連した特有の課題に頻繁に遭遇します。よくある問題の 1 つは、「VK_KHR_portability_subset」拡張エラーです。これは、Vulkan 論理デバイスの作成プロセス中によく発生します。このエラーは、macOS の Metal フレームワークで動作するように設計された Vulkan 実装である MoltenVK を使用する場合に特に顕著です。

この検証エラーは、macOS 上の Vulkan 実装では VK_KHR_portability_subset 拡張機能を有効にする必要があるために発生します。これがないと、論理デバイスの作成プロセスが失敗し、アプリケーションの初期化が停止します。 Vulkan や macOS を初めて使用する開発者は、このエラーが他のオペレーティング システムで実行されている Vulkan アプリケーションでは一般的ではないため、混乱を招く可能性があります。

この問題を解決するには、VkDeviceCreateInfo セットアップ中に VK_KHR_portability_subset 拡張機能をデバイス拡張機能リストに含める必要があります。この手順を怠ると、検証層でエラーが報告され、デバイスの初期化が成功しなくなります。次の手順では、この拡張機能を適切に追加して、Vulkan アプリケーションが macOS 上でスムーズに実行できるようにする方法について説明します。

この検証エラーに悩まされている場合、このガイドでは拡張機能を有効にするために必要な手順が説明されており、このエラーが発生する理由と解決策を効果的に実装する方法を理解するのに役立ちます。 macOS プラットフォームでのこの問題の解決方法を詳しく見てみましょう。

Vulkan Portability サブセット拡張エラー解決の詳細な内訳

提供されている C++ スクリプトでは、主な目的は、 VK_KHR_portability_subset Vulkan 論理デバイスの作成プロセス中に macOS 上で拡張子が追加されます。この問題は、他のプラットフォームとは異なり、macOS では MoltenVK による追加の互換性サポートが必要であるために発生します。このスクリプトは、Vulkan インスタンスと論理デバイス作成ルーチンを変更して必要な拡張機能を組み込み、macOS 上でスムーズな動作を保証する方法を示しています。

最初のスクリプトは、Vulkan インスタンスをセットアップすることに重点を置いています。 VK_KHR_PORTABILITY_SUBSET_EXTENSION_NAME。これは、インスタンス作成プロセスに必要な拡張機能を追加することで実現されます。これを「VkInstanceCreateInfo」の「ppEnabledExtensionNames」を介して渡すことで、スクリプトは Vulkan インスタンスがプラットフォームの特定のニーズを確実に認識できるようにします。これがないと、移植性サブセット拡張機能はクロスプラットフォーム互換性のために必須であるため、macOS での初期化中に Vulkan アプリケーションが失敗します。

2 番目のスクリプトは、論理デバイスの作成を処理することでこれを拡張します。ここでは、「VkDeviceCreateInfo」構造体を使用して、デバイスの作成パラメータを定義します。スワップチェーン拡張機能とともにポータビリティ サブセット拡張機能を追加すると、作成されたデバイスが macOS でのレンダリングに対して完全に機能することが保証されます。また、「vkGetDeviceQueue」を使用して、画像を画面にレンダリングするために重要なグラフィックスとプレゼンテーション キューを取得します。

全体として、これらのスクリプトは、macOS 上での Vulkan の動作に必要な拡張機能を有効にするという重要なタスクを処理し、Vulkan インスタンスと論理デバイスが正常に作成されることを保証します。このプロセスでは、その方法を理解する必要があります。 拡張子 Vulkan API と対話し、さまざまなプラットフォームの特定のニーズに対応します。特に macOS で MoltenVK を使用する場合、クロスプラットフォームの互換性を維持するには、これらの拡張機能を適切に実装する必要があります。

#include <vulkan/vulkan.h>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstring>
std::vector<const char*> requiredExtensions = {VK_KHR_PORTABILITY_SUBSET_EXTENSION_NAME};
VkInstanceCreateInfo instanceCreateInfo = {};
instanceCreateInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO;
instanceCreateInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(requiredExtensions.size());
instanceCreateInfo.ppEnabledExtensionNames = requiredExtensions.data();
if (vkCreateInstance(&instanceCreateInfo, nullptr, &instance) != VK_SUCCESS) {
    std::cerr << "Failed to create Vulkan instance with portability subset" << std::endl;
}

VkDeviceCreateInfo deviceCreateInfo = {};
deviceCreateInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_CREATE_INFO;
std::vector<const char*> deviceExtensions = {VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME, VK_KHR_PORTABILITY_SUBSET_EXTENSION_NAME};
deviceCreateInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(deviceExtensions.size());
deviceCreateInfo.ppEnabledExtensionNames = deviceExtensions.data();
if (vkCreateDevice(physicalDevice, &deviceCreateInfo, nullptr, &device) != VK_SUCCESS) {
    std::cerr << "Failed to create logical device with portability subset extension" << std::endl;
}
vkGetDeviceQueue(device, graphicsFamily.value(), 0, &graphicsQueue);
vkGetDeviceQueue(device, presentFamily.value(), 0, &presentQueue);

Vulkan のクロスプラットフォーム互換性の強化

Vulkan の柔軟性の重要な側面の 1 つは、macOS を含む複数のプラットフォームにわたって機能する能力です。 モルテンVK。 MoltenVK は、Vulkan と macOS の Metal API の間のブリッジとして機能し、開発者がネイティブ サポートが利用できないシステム上で Vulkan アプリケーションを実行できるようにします。この機能を実現するための重要なコンポーネントは、 VK_KHR_portability_subset これにより、プラットフォームの互換性のために Vulkan の厳密な仕様が緩和されます。

Metal には Vulkan に必要な特定の機能が欠けているため、macOS で Vulkan アプリケーションを開発する場合、この拡張機能は不可欠になります。移植性サブセットは、これらのギャップに対処する代替方法を提供することで、Vulkan 実装がスムーズに動作できるようにします。この拡張機能がないと、前述のエラー メッセージに見られるように、開発者は論理デバイスの作成を妨げる検証エラーに遭遇することになります。 Vulkan を macOS で使用するには、インスタンスとデバイスの作成の両方にこの拡張機能を含める必要があります。

移植性サブセットは、エラーを解決するだけでなく、開発者が Vulkan の核となる利点、つまり低レベルのクロスプラットフォーム グラフィックス操作を処理できる機能を維持するのにも役立ちます。 VK_KHR_portability_subset 拡張機能が有効になっていることを確認することで、開発者は Vulkan の機能を活用しながら、そうでなければ Vulkan の厳格な標準を完全にサポートできない macOS などのプラットフォーム上でアプリケーションを実行できるようにすることができます。これにより、Vulkan はクロスプラットフォーム ゲーム開発にとってさらに価値のあるツールになります。