OpenGL 统一缓冲区 std140 布局

Question

我试图在 GeForce 8600 GT 上通过统一 block (一切都根据 GLSL“#version 330”)将一个整数数组传递给片段着色器。

在我的应用程序方面:

int MyArray[7102];
…
//filling, binding, etc
…
glBufferData(GL_UNIFORM_BUFFER, sizeof(MyArray), MyArray, GL_DYNAMIC_DRAW);

在我的片段着色器中，我声明了如下 block :

layout (std140) uniform myblock
{
int myarray[7102];
};

问题是在 glCompileShader 成功后，glLinkProgram 返回一个错误，指出它无法绑定(bind)适当的存储资源。

一些额外的事实:

1) GL_MAX_UNIFORM_BLOCK_SIZE返回值65536

2) 如果我将元素的数量减少到 4096，它工作正常并且无论我使用“int”还是“ivec4”作为数组类型都没有区别。任何高于 4096 的值都会给我相同的“存储错误”

3) 如果我使用“shared”或“packed”一切正常

在查阅了 std140 的 GLSL 3.3 规范后，我假设对齐/填充存在问题:

“1)如果成员是标量消耗N个基 native 器单元，基对齐是N。

...

4) 如果成员是标量或向量数组，基对齐和数组stride 设置为匹配单个数组元素的基本对齐方式，根据到规则 (1)、(2) 和 (3)，并四舍五入到 vec4 的基本对齐。这数组末尾可能有填充；以下成员的基本偏移量该数组被四舍五入到下一个碱基比对的倍数。”

我的问题:

1) “myblock”占用的空间是 7102*4=28408 字节的 4 倍是真的吗？ IE。 std140 将 myarray 的每个成员扩展为 vec4，实际内存使用量为 7102*4*4=113632 字节，这是问题的原因吗？

2) 它与“共享”或“打包”一起工作的原因是由于优化消除了这些差距？

3) 可能是驱动程序错误？所有事实都指向“……并四舍五入到 vec4 的基本对齐”是原因，但很难接受像 int 数组这样简单的东西最终在内存限制方面的效率降低了 4 倍。

4) 如果这不是错误，那么在 std140 的情况下我应该如何组织和访问数组？我可以使用“ivec4”来优化数据分布，但是我必须牺牲性能而不是简单的 x=myarray[i] 来做 x=myarray[i/4][i%4] 来引用每个 ivec4 的各个元素？还是我遗漏了什么但有明显的解决方案？

Answer 1

1) (…) rounded up to the base alignment of a vec4? (…)

是的。

2) The reason it works with “shared” or “packed” is due to the elimination of these gaps because of optimization?

是的；只是这不是优化性能方面的明智之举。

3) Maybe it’s a driver bug?

编辑没有。 GPU 自然地使用矢量化类型。打包类型需要添加进一步的指令来解/复用向量。 在编写此答案后，GPU 架构发生了重大变化。现在的GPU都是单标量架构，设计强调强超标量矢量化。

4) If it’s not a bug, then how should I organize and access an array in case of std140?

不要为如此大的数据使用统一的缓冲对象。将数据放入 1D 纹理并使用 texelFetch 对其进行索引。