c++ - 异步上传多个对象到GPU

Question

我有一堆 3D 模型来自好奇号漫游者在火星上行驶时的立体相机。模型正在从磁盘加载，多个模型同时异步加载。现在我需要将这组模型异步上传到 GPU(在运行时)，以防止渲染循环出现停滞，这种情况正在发生。

现在上传模型的方式:

glGenVertexArrays(1, &_vaoID);
glGenBuffers(1, &_vbo);
glGenBuffers(1, &_ibo);

glBindVertexArray(_vaoID);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _vbo);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, _vertices.size() * sizeof(Vertex), _vertices.data(), GL_STATIC_DRAW);

glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);
glEnableVertexAttribArray(2);
glVertexAttribPointer(0, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex),
    reinterpret_cast<const GLvoid*>(offsetof(Vertex, location)));
glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex),
    reinterpret_cast<const GLvoid*>(offsetof(Vertex, tex)));
glVertexAttribPointer(2, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex),
    reinterpret_cast<const GLvoid*>(offsetof(Vertex, normal)));

glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, _ibo);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, _indices.size() * sizeof(int), _indices.data(), GL_STATIC_DRAW);

glBindVertexArray(0);

及其呈现方式:

glBindVertexArray(_vaoID);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, _ibo);
glDrawElements(_mode, static_cast<GLsizei>(_indices.size()), GL_UNSIGNED_INT, 0);
glBindVertexArray(0);

现在我在渲染循环中每次将大约 20 个模型上传到 GPU(当有模型从磁盘加载并准备好上传到 GPU 时)并且它太多了，应用程序停顿了大约 50-400 毫秒取决于模型的顶点/法线/索引的数量。

VBO 之间的乒乓球(更新一个，从一个读取)可能在当前管道中不起作用，因为每个模型都有随机数量的顶点/法线/索引并且需要连接到一个特定的纹理。

我正在寻找任何可以提高性能的解决方案。

编辑 1

我现在已经成功地创建了指向我的 VBO 和 IBO 的指针，但是我很困惑我应该如何在缓冲区返回到主线程时取消映射。我的第一个想法是像这样单独取消映射 VBO 和 IBO:`

for (int i = 0; i < _vertices.size(); i++) {
    _vertexBufferData[i] = _vertices.at(i);
}
glUnmapBuffer(GL_ARRAY_BUFFER);

for (int k = 0; k < _indices.size(); k++) {
    _indexBufferData[k] = _indices.at(k);
}
glUnmapBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER);

但是我收到一条错误消息，指出缓冲区已经未绑定(bind)或未映射。我只需要执行第一个取消映射吗？

Answer 1

您描述的问题称为Buffer Object Streaming .

简而言之，假设您有一个必须加载特定模型的触发器。然后:

1. 按照您的描述创建 VAO 和 VBO，但尚未加载任何数据。为此，您使用 glBufferStorage。
2. 将缓冲区映射到您的内存中并启动一个线程以用数据填充该缓冲区。该线程将执行所有耗时的磁盘 i/o 和映射内存区域的填充。
3. 当工作线程完成后，通知主线程。
4. 在主线程中，一旦收到通知，取消映射缓冲区并将 VAO 标记为已加载以进行后续渲染。

很明显，在 1 到 4 之间，您的主线程继续像往常一样渲染，而不渲染挂起的 VAO。