PrismaAndroid

PrismaAndroid 是一个功能完整的 Android Vulkan 渲染运行时，为 PrismaEngine 提供跨平台渲染能力。

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项目概述

PrismaAndroid 是 PrismaEngine 的 Android Vulkan 运行时参考实现，包含约 3300 行 功能完整的 C++ 代码，演示了如何在 Android 平台上使用 Vulkan API 构建高性能渲染器。

核心功能

• ✅ VulkanContext (~300 行) - Instance/Device/SwapChain 管理
• ✅ RendererVulkan (~1900 行) - 完整的 Vulkan 渲染管线
• ✅ ShaderVulkan - SPIR-V 着色器加载
• ✅ TextureAsset - 纹理加载与 Mipmap 生成
• ✅ 屏幕旋转支持 - SwapChain 重建机制
• ✅ Flight Frame 同步 - 多帧缓冲管理

技术栈

组件	说明
渲染 API	Vulkan 1.1+
着色器	SPIR-V
数学库	GLM
架构	ARM64 (arm64-v8a)
最低 SDK	API 30 (Android 11)
目标 SDK	API 34 (Android 14)

项目结构

PrismaAndroid/
├── app/src/main/cpp/
│   ├── VulkanContext.{h,cpp}       # Vulkan 上下文管理
│   ├── RendererVulkan.{h,cpp}      # Vulkan 渲染器
│   ├── ShaderVulkan.{h,cpp}        # SPIR-V 着色器
│   ├── TextureAsset.{h,cpp}        # 纹理资源
│   ├── GameObject.h                # 简化 ECS 架构
│   ├── Component.h
│   ├── MeshRenderer.h
│   └── main.cpp                    # 入口
├── app/src/main/java/              # Java Activity
└── app/src/main/res/               # 资源文件

VulkanContext 功能

VulkanContext 提供 Vulkan 初始化和辅助功能：

class VulkanContext {
public:
    VkInstance instance;
    VkPhysicalDevice physicalDevice;
    VkDevice device;
    VkSurfaceKHR surface;
    VkSwapchainKHR swapChain;
    // ...

    // 缓冲区管理
    void createBuffer(size, usage, properties, buffer, bufferMemory);
    void copyBuffer(srcBuffer, dstBuffer, size);

    // 图像操作
    void transitionImageLayout(image, format, oldLayout, newLayout, mipLevels);
    void copyBufferToImage(buffer, image, width, height);
    void generateMipmaps(image, format, width, height, mipLevels);

    // 内存管理
    uint32_t findMemoryType(typeFilter, properties);
};

RendererVulkan 功能

RendererVulkan 实现完整的渲染循环：

• ✅ 图形管线创建 (Pipeline/RenderPass/Framebuffers)
• ✅ 描述符池和描述符集管理
• ✅ Uniform Buffer 每帧更新
• ✅ 顶点/索引缓冲区管理
• ✅ 纹理加载和采样
• ✅ 屏幕旋转支持 (SwapChain 重建)
• ✅ 飞行帧 (Flight Frame) 同步机制

快速开始

前置要求

• Android Studio Hedgehog | 2023.1.1 或更高版本
• Android SDK API 34
• Android NDK (ARM64)
• CMake 3.22.1 或更高版本
• 支持 Vulkan 1.1+ 的 Android 设备或模拟器

构建命令

# Debug 构建
./gradlew assembleDebug

# Release 构建
./gradlew assembleRelease

# 安装 Debug APK
./gradlew installDebug

# 清理构建
./gradlew clean

与 PrismaEngine 的关系

PrismaAndroid 的代码正在逐步迁移到 PrismaEngine：

PrismaAndroid	PrismaEngine	状态
VulkanContext	graphic/vulkan/VulkanContext	⏳ 计划迁移
RendererVulkan	graphic/vulkan/VulkanRenderer	⏳ 计划迁移
ShaderVulkan	graphic/vulkan/VulkanShader	⏳ 计划迁移
TextureAsset	graphic/vulkan/VulkanTexture	⏳ 计划迁移
GameObject/Component	已有 ECS	✅ 使用引擎架构

详细迁移计划: PrismaEngine - Android 平台集成

代码统计

文件	行数	说明
RendererVulkan.cpp	~1900	核心渲染逻辑
TextureAsset.cpp	~300	纹理管理
VulkanContext.cpp	~320	上下文管理
其他	~750	工具类、OpenGL 后端等
总计	~3300	-

依赖库

• Vulkan-Headers - Vulkan API 头文件
• GLM - OpenGL 数学库
• STB - 图像加载 (stb_image)

参考资料

• Vulkan Tutorial
• Vulkan Guide
• Android NDK Vulkan Guide

许可证

MIT License - 详见 LICENSE

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English

Overview

PrismaAndroid is a fully-functional Android Vulkan rendering runtime for PrismaEngine, containing approximately 3300 lines of C++ code.

Core Features

• ✅ VulkanContext (~300 lines) - Instance/Device/SwapChain management
• ✅ RendererVulkan (~1900 lines) - Complete Vulkan rendering pipeline
• ✅ ShaderVulkan - SPIR-V shader loading
• ✅ TextureAsset - Texture loading with Mipmap generation
• ✅ Screen rotation support - SwapChain recreation

Relation to PrismaEngine

PrismaAndroid code is being migrated to PrismaEngine. See Android Integration Plan for details.