android - glClear()需要太长时间 - Android OpenGL ES 2

Question

我正在使用opengl es 2开发一个android应用程序。我遇到的问题是，glClear()函数处理时间太长，以至于游戏在帧延迟时显得很紧张。
使用计时探针运行程序的输出显示，虽然从Atlas设置所有顶点和图像只需不到1毫秒，glClear()需要10到20毫秒。事实上，清除通常占用总渲染时间的95%。
我的代码基于常见教程，而Render函数是：

private void Render(float[] m, short[] indices) {
    Log.d("time", "--START RENDER--");

    // get handle to vertex shader's vPosition member
    int mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(riGraphicTools.sp_Image, "vPosition");

    // Enable generic vertex attribute array
    GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);

    // Prepare the triangle coordinate data
    GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, 3,
    GLES20.GL_FLOAT, true,
    0, vertexBuffer);

    // Get handle to texture coordinates location
    int mTexCoordLoc = GLES20.glGetAttribLocation(riGraphicTools.sp_Image, "a_texCoord" );

    // Enable generic vertex attribute array
    GLES20.glEnableVertexAttribArray ( mTexCoordLoc );

    // Prepare the texturecoordinates
    GLES20.glVertexAttribPointer ( mTexCoordLoc, 2, GLES20.GL_FLOAT,
    false, 
    0, uvBuffer);

    // Get handle to shape's transformation matrix
    int mtrxhandle = GLES20.glGetUniformLocation(riGraphicTools.sp_Image, "uMVPMatrix");

    // Apply the projection and view transformation
    GLES20.glUniformMatrix4fv(mtrxhandle, 1, false, m, 0);

    // Get handle to textures locations
    int mSamplerLoc = GLES20.glGetUniformLocation (riGraphicTools.sp_Image, "s_texture" );

    // Set the sampler texture unit to 0, where we have saved the texture.
    GLES20.glUniform1i ( mSamplerLoc, 0);

    long clearTime = System.nanoTime();
    GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    Log.d("time", "Clear time is " + (System.nanoTime() - clearTime));

    // Draw the triangles
    GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, indices.length,
    GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, drawListBuffer);

    // Disable vertex array
    GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);
    GLES20.glDisableVertexAttribArray(mTexCoordLoc);

    Log.d("time", "--END RENDER--");
}

我试过但没有效果。
我也试过使用 /drawable-nodpi和 glFlush()函数。
有趣的是，如果我不调用 glFinish()，则必须自动调用它。这是因为总的渲染时间仍然和调用时一样长，并且屏幕上没有前一帧的残余。只有第一次调用 glClear()才是耗时的。如果再次调用，则后续调用仅为1或2毫秒。
我还尝试了不同的参数组合（如 glClear()），并使用 GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT。晴朗的时间仍然很长。
提前谢谢你。

Answer 1

你不是在衡量你认为自己是什么。测量opengl api调用的运行时间基本上是没有意义的。
不同步性
要理解的关键方面是opengl是一个将工作传递给gpu的api。最简单的心理模型（这在很大程度上与现实相对应）是，当您进行opengl api调用时，您将稍后提交给gpu的工作排队。例如，如果您进行glDraw*()调用，请想象该调用正在生成一个工作项，该工作项将排队，稍后将提交给gpu执行。
换句话说，api是高度异步的。通过调用api请求的工作在调用返回时尚未完成。在大多数情况下，它甚至还没有提交给gpu执行。它只是排队，稍后会提交，大多数情况下不在您的控制范围内。
这种通用方法的一个结果是，进行glClear()调用所需的时间与清除帧缓冲区所需的时间几乎没有关系。
同步
既然我们已经建立了opengl api是如何异步的，接下来要理解的概念是，一定程度的同步是必要的。
让我们看看总吞吐量受gpu限制的工作负载（要么受gpu性能限制，要么因为显示刷新限制了帧速率）。如果我们保持整个系统完全异步，并且cpu可以比gpu处理命令的速度更快地生成gpu命令，那么我们将逐渐增加排队的工作量。这是不可取的，原因如下：
在极端情况下，排队工作的数量将增长到无限大，我们将耗尽存储排队的gpu命令所需的内存。
在需要对用户输入做出响应的应用程序（如游戏）中，用户输入和呈现之间的延迟会增加。
为了避免这种情况，驱动程序使用限制机制来防止cpu走得太远。具体如何处理这个问题的细节可能相当复杂。但作为一个简单的模型，它可能有点像当cpu比gpu完成的渲染提前1-2帧时阻塞cpu。理想情况下，您总是希望某些工作排队，这样GPU就不会在图形有限的应用程序中空闲，但是您希望将排队的工作量尽可能小，以最小化内存使用和延迟。
测量的意义
在解释了所有这些背景信息后，您的测量结果应该不那么令人惊讶了。到目前为止，最有可能的情况是，您的glClear()调用触发了同步，而您测量的时间是gpu足够赶上的时间，直到提交更多工作才有意义。
请注意，这并不意味着所有以前提交的工作都需要完成。让我们看一个有点假设，但足够实际的序列来说明可能发生的情况：
假设您进行glClear()调用，形成渲染帧n的开始。
此时，framen - 3显示，gpu正忙于处理framen - 2的渲染命令。
司机决定你真的不应该得到超过2帧。因此，它会阻塞glClear()调用，直到gpu完成framen - 2的渲染命令。
它还可能决定它需要等待直到在显示器上显示framen - 2，这意味着等待下一个波束同步。
现在framen - 2显示在屏幕上，先前包含framen - 3的缓冲区不再使用。它现在可以用于framen，这意味着可以提交frameglClear()的n命令。
请注意，虽然您的glClear()调用在这个场景中进行了各种等待（您将其作为api调用所用时间的一部分进行测量），但这些时间都没有用于实际清除帧的帧缓冲区。您可能只是坐在某种信号量（或类似的同步机制）上，等待gpu完成先前提交的工作。
结论
考虑到你的测量毕竟没有直接的帮助，你能从中学到什么？可惜不是很多。
如果您确实观察到帧速率不符合您的目标，例如，因为您观察到口吃，或者更好的是因为您在某个时间段内测量了帧速率，那么您唯一确定的是您的渲染速度太慢。深入研究性能分析的细节对于这种格式来说是一个非常大的主题。只是让你大致了解一下你可以采取的步骤：
测量/分析您的CPU使用情况，以验证您是否真正受到GPU限制。
使用GPU供应商提供的GPU分析工具。
简化渲染，或跳过部分渲染，并查看性能如何更改。例如，如果简化几何图形，速度会更快吗？可能会受到顶点处理的限制。如果减小帧缓冲区大小，速度会更快吗？或者简化片段着色器？你可能受到碎片处理的限制。