opengl - glColorMask()/glDepthMask() 在现代硬件上的性能提升？

Question

在我的应用程序中，我有一些着色器只写入深度缓冲区，以便稍后用于阴影。我还有一些其他着色器可渲染全屏四边形，其深度不会影响所有后续绘制调用，因此它的深度值可能会被丢弃。

假设应用程序在现代硬件(5 年前至今生产)上运行，如果我禁用阴影贴图着色器的颜色缓冲区写入 (glColorMask(all to GL_FALSE))，我是否会获得任何额外的性能和深度缓冲区写入(使用 glDepthMask())用于全屏四边形着色器？

换句话说，这些函数是否真的禁用了一些内存操作，或者它们只是改变了一些掩码位，这些掩码位用于渲染管道的这一部分的固定按位操作逻辑？

关于测试的同样问题。如果我事先知道所有片段都会通过深度测试，那么禁用深度测试会提高性能吗？

我的 FPS 测量结果没有显示出任何显着差异，但在另一台机器上的结果可能会有所不同。

最后，如果在禁用深度/颜色测试/写入的情况下渲染运行得更快，它运行得快多少？这种性能提升不会被 gl 函数调用开销抵消吗？

Answer 1

您的问题遗漏了一件非常重要的事情:您必须做某事。

每个片段都有颜色和深度值。即使你的 FS 没有产生值(value)，那里仍然会有值(value)。因此，每个产生的未被丢弃的片段都会写入这些值，只要:

1. 颜色通过 glDrawBuffers 路由到颜色缓冲区。
2. FBO 附有适当的颜色/深度缓冲区。
3. 颜色/深度写入掩码允许写入。

因此，如果您正在渲染并且不想将其中一种颜色写入或写入深度缓冲区，则必须执行其中一种操作。更改 #1 或 #2 是 FBO 状态更改，这是您可以在 OpenGL 中执行的最重量级操作之一。因此，您的选择是更改 FBO 或更改写掩码。后者将始终是对性能更友好的操作。

也许在您的情况下，您的应用程序不会对 GPU 或 CPU 施加足够的压力，因此这种更改很重要。但总的来说，改变写入掩码比使用 FBO 更好。

If I know beforehand that all fragments will pass depth test, will disabling depth test improve performance?

您是否同时更改其他状态，或者这是您唯一感兴趣的状态？

查看这些先验性能问题的一个好方法是查看 Vulkan 或 D3D12，看看它在那个 API 中需要什么。改变任何管道状态都是一件大事。但是更改两个状态并不比一个更重要。

因此，如果更改深度测试与更改其他状态(混合模式、着色器等)相关联，则可能不会再造成任何伤害。

与此同时，如果您真的非常关心性能，以至于这种事情很重要，您应该进行应用程序测试。这应该在您实现它之后发生，并且会发生在所有感兴趣的硬件上。而且您的代码应该足够灵活，以便根据需要轻松地从一个切换到另一个。