上一篇已經做完了基礎Vulkan教學，這篇是補充資訊。

這篇要把兩個最常卡人的名詞講到清楚：Descriptor Set 跟 Pipeline Layout。
先用生活比喻建立概念，再一步步做一個「一個 UBO + 一張貼圖」的最小可跑範例，最後補上設計心法（全域/材質/物件分層、動態 UBO、Push Constant）與除錯清單。
我們沿用你前面章節的渲染骨架（傳統 Render Pass + Framebuffer，不用 dynamic rendering）。

1）先用比喻：插座、延長線、家電

• Descriptor（描述符）：就像插頭標籤，說明「這條線是誰（Buffer / Image / Sampler）、可以在哪些階段用（VS/FS…）」
• Descriptor Set：一包插頭的集合，像一條延長線。
• Descriptor Set Layout：這條延長線上插孔的規格（第 0 孔放 UBO、第 1 孔放貼圖…）。
• Pipeline Layout：把多條延長線的規格（多個 Set Layout）和 Push Constant 範圍打包；它是建立 Graphics Pipeline 時必填的「接線板規格」。
• 繪製時你會把某一條真正的「延長線」（Descriptor Set 實例）接到「接線板」（Pipeline），GPU 才知道著色器要用到哪個 Buffer/Texture。

2）名詞對上：set / binding 是什麼？

• 在 GLSL 你會看到 layout(set = X, binding = Y)

  • set：第幾條延長線（0, 1, 2…）。
  • binding：那條線上的第幾個插孔（0, 1, 2…）。

• 你在 C++ 端建立 DescriptorSetLayout 時，會宣告每個 binding 的型別/數量/可見階段；
  建好 Pipeline Layout 後，只能綁定符合該規格的 Descriptor Set。

3）範例

• Set 0 / binding 0：UBO（攝影機/光）→ VS 與 FS 都要看
• Set 1 / binding 0：combined image sampler（一張貼圖 + 一個取樣器）→ 只在 FS 用

這樣的分層有個好處：

• Set 0（每幀都換）稱為全域資料
• Set 1（材質）比較少換，可以重複使用在多個模型上

4）設計心法：怎麼切 Set 才好用？

常見 3 層分法：

1. Set 0（Per-Frame / Global）：相機矩陣、環境燈、時間…→ 每幀更新一次。
2. Set 1（Per-Material）：貼圖、材質參數（albedo/roughness/metallic…）→ 同材質可共用。
3. Set 2（Per-Object）：每個物件的 model/normalMat，或索引到大型結構（例如 SSBO）→ 可能每 draw 都改。

這樣做的好處：綁定頻率清楚（綁得越少的放前面），CPU 指令較少；
此外，Pipeline Layout 不用常換，切換材質或物件時只換對應的 Set。

5）Push Constant vs UBO（什麼時候用哪個？）

• Push Constant：極少量（通常 ≤128Byte）、每 draw 快速改的數據。像「這次 draw 的顏色/索引」。
• UBO：可以放比較大的矩陣與常數；更新頻率較低或使用環形記憶體更新。
• 新手路線：先用 UBO 全包，之後感到瓶頸再把最常改的小量數據搬到 Push Constant。

6）Dynamic UBO（進階一點點）

當你有很多物件，又不想為每個物件分配一個 Descriptor Set，可以用
VK_DESCRIPTOR_TYPE_UNIFORM_BUFFER_DYNAMIC：

• 一個大 UBO 裡裝很多筆資料；
• 綁定同一個 Descriptor Set；
• 每次 vkCmdBindDescriptorSets 時用 dynamic offset 指到本次要用的那段。

這能大幅減少「換 Set」的次數，但需要管理好對齊與 offset。

7）常見錯誤與快速排除

1. 畫面不變／資料沒進 Shader

   • set/binding 號碼對不上：GLSL 的 layout(set=?, binding=?) 要跟 DescriptorSetLayoutBinding 完全一致。
   • 綁錯 firstSet。

2. Validation 說 DescriptorType 不相容

   • 例如你在 GLSL 用 sampler2D，C++ 卻用 SAMPLED_IMAGE 或 SAMPLER，正確是 COMBINED_IMAGE_SAMPLER。

3. 貼圖全黑

   • 沒把影像 layout 轉成 SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL（這個 Render Pass 不會幫你做）。
   • VkDescriptorImageInfo.imageLayout 寫錯。

4. 改了 Layout 但 Pipeline 不重建

   • Pipeline Layout 變更 → 該 Graphics Pipeline 也要重建。

5. std140 對齊錯

   • UBO 用 mat4/vec4 保險；vec3 會補一格（等於 vec4 的大小）。

6. Descriptor Pool 不夠

   • maxSets 或 poolSizes 太小；請預估幀數/材質數，或多開幾個 Pool。

7. 重建 swapchain 後貼圖失效

   • 若材質或取樣器沒動，通常不用重建；但如果你重建過 image view 或改了格式，一定要重新更新 Descriptor。

8）一句話總結

Descriptor Set 是「把 Buffer/Texture 接到 Shader 的延長線」；
Pipeline Layout 是「告訴 Pipeline 這條延長線的規格」。
先把 全域（Set0）、材質（Set1）、物件（Set2） 分清楚，搭好 Layout → Pool → Set → Update → Bind 這條流水線，你的 Vulkan 程式就能穩定、有條理地把資料送進 GPU，後面加 PBR、骨骼動畫、陰影貼圖就不會亂。

至此，Vulkan的教學結束。