提高绩效

Question

我对directX并不是很了解，但我会尽力解释。首先，我有多个模型对象（带顶点数据的自定义对象）。目前，我的代码（见下文）可以使用该模型的vertexBuffer和indexBuffer在场景中渲染单个模型。我想做的是给出一系列模型。在一个场景中渲染它们。这是我目前的代码：

    private void Render()
    {
        device.Clear(ClearFlags.Target | ClearFlags.ZBuffer, Color.White, 1.0f, 0);
        device.BeginScene();

        float x = (float)Math.Cos(0);
        float z = (float)Math.Sin(0);
        device.Transform.Projection = Matrix.PerspectiveFovLH((float)Math.PI / 4, this.Width / this.Height, 1f, 50f);
        device.Transform.View = Matrix.LookAtLH(new Vector3(x, 6, z), new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(0, 1, 0));
        device.RenderState.Lighting = true;
        device.Lights[0].Type = LightType.Directional;
        device.Lights[0].Diffuse = Color.White;
        device.Lights[0].Direction = new Vector3(-x, -6, -z);
        device.Lights[0].Position = new Vector3(x, 6, z);
        device.Lights[0].Enabled = true;

        device.Transform.World = model.transform;

        device.VertexFormat = CustomVertex.PositionNormalColored.Format;
        device.SetStreamSource(0, vertexBuffer, 0);
        device.Indices = indexBuffer;

        device.DrawIndexedPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 0, 0, model.getVertices().Length, 0, model.getIndices().Length / 3);

        device.EndScene();
        device.Present();
    }

    public void RenderModel(Model model)
    {
        this.model = model;
        vertexBuffer = new VertexBuffer(typeof(CustomVertex.PositionNormalColored), model.getVertices().Length,
                                    device, Usage.Dynamic | Usage.WriteOnly, CustomVertex.PositionNormalColored.Format, Pool.Default);
        vertexBuffer.SetData(model.getVertices(), 0, LockFlags.None);

        indexBuffer = new IndexBuffer(typeof(ushort), model.getIndices().Length, device, Usage.WriteOnly, Pool.Default);
        indexBuffer.SetData(model.getIndices(), 0, LockFlags.None);

        Render();
    }

Answer 1

TL;博士;

您只需在循环中调用RenderModel即可。但是，为了获得更好的性能，您需要按更新频率对操作进行排序，始终处置不需要的资源并且不要保留相同数据的多个副本

嗯，使用您的设置渲染多个对象的天真方法如下所示：

foreach (var model in models)
{
    RenderModel(model);
}

我说天真，因为我会先解决很多事情。

提高绩效

实时3D应用程序都是关于良好的性能。为了实现它，你必须非常小心你执行昂贵任务的频率。例如，在您每次创建新的顶点和索引缓冲区时，将调用RenderModel方法。（我想每帧都会发生这种情况？）另外，每个模型都会单独设置效果状态（如视图/投影矩阵和光照），尽管它们可能在整个帧中保持相同。

按更新频率分开效果状态。

确定昂贵的操作（设置/创建着色器，常量，缓冲区;大致使用GraphicsDevice的任何内容）并考虑它们需要更改的频率。为了获得最佳性能，请不要经常这样做。例子：

网格的顶点缓冲区：如果网格不是动态的，并且顶点不会改变一段时间（或根本不会），则顶点缓冲区将始终包含相同的数据。加载网格然后一遍又一遍地重复使用时，创建它就足够了。（也适用于索引缓冲区。）（更新频率：每级一次）
设置光照，视图和投影矩阵：照明通常在一帧内保持不变。相机矩阵也是如此。在框架的开头设置它们一次就完成了。 （更新频率：每帧一次）
绑定纹理：通常，场景中会有不同的材质，与各个模型相关联。大多数情况下，材质属于多个对象（因为您将它们的纹理组合在一个大的纹理贴图中）。因此，对于使用它的所有网格，将这些纹理和常量绑定一次将节省最多的GPU容量。 （更新频率：每种材料一次）
绑定顶点和索引缓冲区：顶点和索引数据通常对于网格是唯一的。因此，如果场景中有多个网格物体，那么一旦完成一个网格物体，就可以在设备上切换缓冲区。 （更新频率：每个网格一次）
设置世界矩阵：设置效果状态，并将网格数据绑定到设备。你最终可以绘制你的对象。所以你设置了世界矩阵并调用了设备的draw方法。但是等等，你想要在场景中的其他地方另一个网格副本？现在是它的最佳时机。简单地绑定另一个世界矩阵并再次绘制。您刚刚在设备上绘制了两个状态变化最小的对象。完美！¹ （更新频率：每个网格实例一次）

¹ _{如果你真的需要很多的场景中相同网格的副本，我建议你看一下Hardware instancing，从Direc3D 9开始。}

处理不再需要的资源。

通常，垃圾收集器会处理您的旧对象，并且真的做得很好。但是，您正在使用 unamanged 资源。它们被称为非托管，因为它们不受CLR管理，因此不受垃圾回收的影响。

为什么要打扰你？

保留此类对象可能会导致内存泄漏。你的记忆将被不必要的资源混乱，导致性能下降。²

.NET为使用非托管资源的类提供了一个接口，称为IDisposable接口。它公开了一个Disposable方法，应该从该方法释放非托管资源。您只需在完成对象使用后立即调用该方法。

if (myTexture != null)
    myTexture.Dispose();

例如，在您的情况下，您每帧都会创建一个新的顶点和索引缓冲区。在使用新的缓冲区覆盖它们之前，你应该清楚地处理它们，旧的缓冲区消失在必杀技中。（更不用说，你不应该经常创建它们。）只要看看一些Direct3D类，你会发现它们中的大多数都实现了IDisposable。

² _{据我所知，实际上并非坏。正确实现IDisposable通常意味着类有一个Destructor，一旦对象被垃圾收集，它就会调用Dispose。尽管如此，由于您无法知道何时发生垃圾收集，因此无论如何都是手动处理Disposable对象的一般建议。}

不要保留相同数据的多个副本。

目前您可能将顶点和索引存储在数组中。创建缓冲区时，基本上就是创建数据的副本。正如我之前提到的：每个网格可以创建一次顶点和索引缓冲区。因此，当您这样做时，将顶点和索引写入缓冲区，然后仅保留这些顶点和索引。您的模型类当然会略有改变：

public class Model
{
    public VertexBuffer Vertices { get; private set; }
    public IndexBuffer Indices { get; private set; }
}

如果您不需要直接访问顶点和索引，这将是一个更好的解决方案。

_{我知道，这是一个小步骤，但我认为了解它是件好事。}

伪代码渲染方法

public void RenderFrame(Model[] models)
{
    // Per frame
    Bind(View);
    Bind(Projection);
    BindLighting();

    // Per effect
    BindEffect();

    foreach (var material in GetMaterials(models))
    {
        // Per material
        Bind(material.Color);
        Bind(material.DiffuseMap);

        foreach (var model in GetModelsByMaterial(material, models))
        {
            // Per mesh
            Bind(model.VertexBuffer);
            Bind(model.IndexBuffer);

            foreach (var instance in model.Instances)
            {
                // Per instance
                Bind(instance.World);

                // Draw the instance
                Draw();
            }
        }
    }
}

_{免责声明：我一直在使用Direct3D 9（XNA）几个月。我写的大部分内容都应该适用于D3D9和Direct3D 10/11，我对此更为熟悉。}

在一个场景中渲染多个对象DirectX C＃

1 个答案:

提高绩效

按更新频率分开效果状态。

处理不再需要的资源。

为什么要打扰你？

不要保留相同数据的多个副本。

伪代码渲染方法