wgpu_hal：一个跨平台的非安全图形抽象

此软件包定义了一组抽象现代图形API的特性和实现（后端）为Vulkan、Metal、Direct3D和GL。

wgpu_hal是gfx-hal的精神继承者，但范围缩小，并面向WebGPU实现目标。它没有验证或跟踪的开销，并且API转换开销通过WebGPU的设计保持在最低。此API可用于资源密集型应用程序和引擎。

wgpu_hal软件包的主要设计选择

• 我们的特性和可移植性：适当的使用应在任何后端中获得等效的结果。

• 我们的特性和不安全：实现执行最少的验证（如果有的话），并且错误的使用通常会引发未定义的行为。这使我们能够将我们在底层图形系统上强加的开销最小化。如果您需要安全性，wgpu-core软件包提供了一个安全的API来驱动wgpu_hal，实现了所有必要的验证、资源状态跟踪等。（请注意，wgpu-core是为通过FFI使用的而设计的；wgpu软件包为wgpu-core提供了更符合Rust语法的绑定。）或者，您可以自己进行验证。

• 同样，返回的错误仅覆盖用户无法预料的场景，例如内存不足或设备丢失。用户可以合理预料的任何错误都是他们的责任来避免。例如，wgpu_hal在映射不可映射的缓冲区时不会返回错误：作为缓冲区创建者，用户应该已经知道他们是否可以映射它。

• 我们使用静态分发。特性通常不是对象安全的。您必须选择特定的后端类型，例如vulkan::Api或metal::Api，然后根据主特性使用它，或者调用后端特定方法。

• 我们使用惯用的Rust参数传递，通过引用传递对象，通过值返回它们等，这与wgpu-core不同，后者通过ID引用对象。

• 我们持久性地映射缓冲区内容。这意味着缓冲区可以在CPU上保持映射状态，同时GPU读取或写入它。如果您需要将数据在CPU和GPU之间传输，必须明确指示，如果wgpu_hal指示映射不可一致（即在两个设备之间自动同步），则必须这样做。

• 您必须在资源的不同使用之间记录显式的屏障。例如，如果缓冲区被计算着色器写入，然后用作绘制调用的索引缓冲区，您必须在两个操作之间使用CommandEncoder::transition_buffers。

• 设置绑定组时，管道布局被明确指定。不兼容的布局会干扰绑定在较高索引处的组。

• API接受集合作为迭代器，以避免强制用户将数据存储在特定的容器中。实现不保证任何迭代器都会被耗尽，除非函数文档中另有说明。因此，我们建议迭代器不要执行任何修改操作。

遗憾的是，wgpu_hal的安全要求并未完全记录。理想情况下，所有特性的方法都应该有文档注释，说明用户必须满足的要求，以确保正确和可移植的行为。如果您知道后端强制执行但不由特性文档规定的特定要求，请提交问题。或者，如果您是一位有能力的技术作家，请提交拉取请求！

主要后端

wgpu_hal包在以下平台图形API上实现了功能齐全的后端：

• Vulkan，可在Linux、Android和Windows上使用，通过ash包的Vulkan绑定。在安装MoltenVK后，它也可在macOS上使用。

• macOS上的Metal，使用metal包的绑定。

• Windows上的Direct3D 12，使用d3d12包的绑定。

次要后端

wgpu_hal包基于以下平台图形API实现了部分实现：

• GL后端在任何OpenGL、OpenGL ES或WebGL可用的地方都可用。有关详细信息，请参阅gles模块文档。

您可以通过检查 DownlevelCapabilities 来了解适配器缺少哪些功能，该功能可在 ExposedAdapter::capabilities 中找到，该功能由 Instance::enumerate_adapters 提供。

该API通常设计得比次要后端更适合主要后端，因此后者可能产生更多的开销。

调试

维基百科 调试 wgpu 应用程序 页面上的大部分信息仍然适用于此API，但API跟踪/重放功能除外，该功能仅在 wgpu-core 中可用。