opengl - 通过 GLFW 使用鼠标输入的简单 OpenGL 程序出现明显延迟

Question

这是一个简单的程序，它根据鼠标光标的位置绘制一个三角形。

我(希望你)能注意到的是，三角形落后于光标，它不像拖动整个窗口时那么紧。

所以我的问题是:我做错了什么？是什么导致了这种滞后？

我意识到的一件事是，改变三角形的实际像素值就足够了，而不是一次又一次地对其进行光栅化。
但是光栅化这个三角形真的那么贵吗？
我也尝试使用 glTranslate而不是在不同的坐标处绘制，但没有改善滞后。
所以我希望你能启发我如何有效地绘制它。

#include <GLFW/glfw3.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>

float x = 0.0f;
float y = 0.0f;

static void error_callback(int error, const char* description)
{
    fputs(description, stderr);
}

static void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mods)
{
    if (key == GLFW_KEY_ESCAPE && action == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, GL_TRUE);
}

static void cursor_callback(GLFWwindow *window, double xpos, double ypos)
{
    int width, height;
    glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
    float ratio = width / (float) height;
    x = ratio*(2*xpos/(float)width - 1);
    y = 2*-ypos/(float)height + 1;
}

int main(void)
{
    GLFWwindow* window;
    glfwSetErrorCallback(error_callback);
    if (!glfwInit())
        exit(EXIT_FAILURE);
    window = glfwCreateWindow(640, 480, "Following Triangle", NULL, NULL);
    if (!window)
    {
        glfwTerminate();
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);
    // Callbacks
    glfwSetKeyCallback(window, key_callback);
    glfwSetCursorPosCallback(window, cursor_callback);
    // geometry for the equal sided triangle
    float r = 0.1f; // outer circle radius
    float u = r * sin(M_PI_2/3.0f);
    float l = 2.0f * r * cos(M_PI_2/3.0f);

    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        int width, height;
        glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
        float ratio = width / (float) height;
        glViewport(0, 0, width, height);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        glOrtho(-ratio, ratio, -1.0f, 1.0f, 1.f, -1.f);
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();

        glBegin(GL_TRIANGLES);
            glColor3f(1.f, 0.f, 0.f);
            glVertex3f(x+0, y+r, 0.f);
            glColor3f(0.f, 1.f, 0.f);
            glVertex3f(x-l/2.0f, y-u, 0.f);
            glColor3f(0.f, 0.f, 1.f);
            glVertex3f(x+l/2.0f, y-u, 0.f);
        glEnd();

        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }
    glfwDestroyWindow(window);
    glfwTerminate();
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

Answer 1

所以是的，将渲染同步到帧速率的常用方法是使用 SwapInterval(1)你没有这样做，但这不是滞后的来源。事实上，通常用 SwapInterval设置为 0，你得到的延迟比设置为 1 时更少，所以我怀疑它实际上一直设置为 1。所以，我正在写这个假设的其余部分 SwapInterval被设置为 1。
您看到这种滞后有两个独立的原因。
原因 0:您的代码不耐烦。
忽略一些细节，在 OpenGL 中渲染的幼稚方法是这样的循环:

while (!exitCondition()) {
    pollEvents();
    render();
    swap();
}

这个循环每帧运行一次。如 render()速度很快，大部分时间花在 swap() . swap()然而，直到它返回的那一刻才真正发送新帧。新的鼠标和键盘事件可能会在整个时间内发生，但它们直到下一帧才会生效。这意味着鼠标和键盘信息在到达屏幕时已经是一到两帧旧了。为了获得更好的延迟，您不应该在 swap() 之后立即轮询事件和渲染。返回。等待尽可能多的新事件，渲染，然后及时发送帧以使其显示。等待 swap() 的时间应尽可能少.这可以通过向循环添加延迟来实现。假设 tFrame是帧之间的时间量(60Hz 屏幕为 1s/60 .= 16.67ms)和 tRender是通常大于时间量 render() 的时间量需要运行。具有延迟延迟的循环如下所示:

while(!exitCondition()) {
    sleep(tFrame - tRender);
    pollEvents();
    render();
    swap();
}

事实证明，耐心也是计算中的一种美德。
原因 1:glfwSwapBuffers() 的行为不像您期望的那样。
新人会期待 glfwSwapBuffers()等到 vsync，然后将新渲染的帧发送到屏幕并返回，类似于 swap()我在原因 0 中使用的函数。它实际上所做的是将先前渲染的帧发送到屏幕并返回，给您留下一整帧的延迟。为了解决这个问题，您必须获得一种单独的同步渲染方法，因为 OpenGL 的机制不够好。这种机制是特定于平台的。 Wayland 有这样一个机制，它被称为presentation-time。 GLFW 目前不支持这个，但我被这个同步问题困扰了 I added it .结果如下:

如您所见，确实可以将渲染同步到系统光标。这真的很难。