opengl - 结构数组或数组结构性能

Question

我使用的是配备 AMD Radeon HD 6630M 的 MacMini '11。我正在使用数组结构绘制网格，一切都很好:60 fps(使用 CVDisplayLink)。我使用具有内置属性的着色器。生活很好。我转而使用结构数组(交错)，因为我知道这是“现代”GPU 的首选。属性在着色器中定义。网格画得很漂亮。但当我这样做时，帧速率下降了约 33%(至 40 fps)。这些电话有多个副本。使用 Instruments:Time Profiler，我得到以下比较:

Using structure of arrays (60 fps)
Running Time    Self    Symbol Name
3.0ms    0.0%   3.0 0x21b76c4           ATIRadeonX3000GLDriver
2.0ms    0.0%   0.0  gldUpdateDispatch  ATIRadeonX3000GLDriver
2.0ms    0.0%   0.0    gleDoDrawDispatchCore        GLEngine
2.0ms    0.0%   0.0     glDrawElements_ACC_Exec GLEngine
2.0ms    0.0%   0.0      glDrawElements     libGL.dylib
2.0ms    0.0%   0.0       -[Mesh draw]      me

Using array of structures (40 fps)
Running Time    Self        Symbol Name
393.0ms    7.4% 393.0   0x86f6695               ?
393.0ms    7.4% 0.0  gleDrawArraysOrElements_ExecCore   GLEngine
393.0ms    7.4% 0.0    glDrawElements_IMM_Exec      GLEngine
393.0ms    7.4% 0.0     glDrawElements          libGL.dylib
393.0ms    7.4% 0.0     -[Mesh draw]            me

看起来 libGL 正在决定走向不同的方向，并且结构数组看起来好像没有调用 X3000 驱动程序。它是在Apple 软件模拟器中执行的吗？我应该只保留数组结构吗？有人见过这样的事情吗？

<小时/>

属性代码来自 Apple 示例，在我的应用程序(至少 10 个其他区域)中使用，在这些区域中没有性能影响。这是来自慢速版本。正如我所提到的，我在快速版本中使用内置属性，因为数据不是交错的。渲染很到位，只是速度很慢。

我希望这就是您正在寻找的:

//  Step 5 - Bind each of the vertex shader's attributes to the programs
[self.meshShader addAttribute:@"inPosition"];
[self.meshShader addAttribute:@"inNormal"];
[self.meshShader addAttribute:@"inTexCoord"];

//  Step 6 - Link the program
if([[self meshShader] linkShader] == 0){
    self.posAttribute = [meshShader attributeIndex:@"inPosition"];
    self.normAttribute = [meshShader attributeIndex:@"inNormal"];   
    self.texCoordAttribute = [meshShader attributeIndex:@"inTexCoord"]; 

...


- (void) addAttribute:(NSString *)attributeName
{
    if ([attributes containsObject:attributeName] == NO){
        [attributes addObject:attributeName];
        glBindAttribLocation(program, [attributes indexOfObject:attributeName],     
        [attributeName UTF8String]);
    }
}

更新:经过进一步调查:1)我正在使用 dhpoWare 的 modelObj 加载器(已修改)，并且由于它使用交错的结构数组，因此它在性能方面也类似于我的结构数组 - 只是不那么受欢迎。我可能错误地解释了仪器。 modelObj代码确实调用了glDrawElements_IMM_Exec，它也以迂回的方式调用了gleDoDrawDispatchCore。我不确定它是否只是在 glDrawElements_IMM_Exec 处积累了一堆调用，然后通过 gleDoDrawDispatchCore 将它们抛出。不知道。2) 我认为 Instruments 有问题，因为它显示 GLEngine 调用我未使用的内部 3ds 对象方法之一，该方法没有外部钩子(Hook)。我通过在那里设置 Xcode 断点进行了双重检查，它从未跳闸。我不再玩 3DS。

我想我会继续环顾四周，也许会偶然发现答案。如果有人能给我关于结构数组是否可行的意见，我将不胜感激。

解决方案:我在前端添加了一个 VBO，一切都很好。原始代码来自 OpenGL ES 2.0 指南，添加 VBO 解决了我的问题。帧速率为 60，驱动程序调用为 1 毫秒。这是代码:

glGenVertexArrays(1, &vaoName);
glBindVertexArray(vaoName);

//  new - create VBO
glGenBuffers(1, &vboName);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vboName);

//  Allocate and load position data into the VBO
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(struct vertexAttribs) * self.numVertices,                                             
                   vertexAttribData, GL_STATIC_DRAW);
//  end of new

NSUInteger  vtxStride = sizeof(struct vertexAttribs);
//GLfloat   *vtxBuf = (GLfloat *)vertexAttribData;    // no longer use this
GLfloat *vtxBuf = (GLfloat *)NULL;                // use this instead

glEnableVertexAttribArray(self.posAttribute);
glVertexAttribPointer(self.posAttribute, VERTEX_POS_SIZE, GL_FLOAT, GL_FALSE,
                        vtxStride, vtxBuf);
vtxBuf += VERTEX_POS_SIZE;

glEnableVertexAttribArray(self.normAttribute);
glVertexAttribPointer(self.normAttribute, VERTEX_NORM_SIZE, GL_FLOAT, GL_FALSE,
                        vtxStride, vtxBuf);
vtxBuf += VERTEX_NORM_SIZE;

glEnableVertexAttribArray(self.texCoordAttribute);
glVertexAttribPointer(self.texCoordAttribute, VERTEX_TEX_SIZE, GL_FLOAT, GL_FALSE,
                        vtxStride, vtxBuf);
...

Answer 1

用于在内存中实现单位跨度访问的数组结构是经验法则。它不仅适用于 GPU，还适用于 CPUS 和英特尔至强融核等协处理器。

就您而言，我不认为这部分代码会发送到 GPU，相反，性能损失是由于非单位跨度内存访问(CPU 到内存/从内存)造成的。