调整几何吞吐量的OpenGL性能

Question

这可能已经被一遍又一遍地问过，但是我找不到任何有用的东西，所以在这里又一次......

在我的应用程序中，我需要渲染一个相当大的网格（几百万个三角形或更多），并且我遇到了一些问题，从中获得了不错的帧速率。 CPU几乎是空闲的，所以我绝对是GPU限制的。更改分辨率不会影响性能，因此不会出现碎片或光栅限制。

网格是动态的（但本地是静态的）所以我无法将整个内容存储在视频卡中并通过一次调用来呈现它。由于应用程序的特定原因，数据存储为八叶树，叶片中有体素，这意味着我基本上可以免费获得视锥体剔除。顶点数据由坐标，法线和颜色组成 - 不使用纹理或着色器。

我的第一种方法是使用一个大的STREAM_DRAW VBO从内存中渲染所有东西，结果证明太慢了。我最初的想法是，我可能会使总线过载（每帧推动约150 MiB），所以我实现了一个缓存方案，该方案存储最近用于在显卡上的静态VBO中渲染对象的几何体，每个VBO存储几个100 KiB到几个MiB值的数据（每个VBO存储更多会产生更多的缓存抖动，所以这里有一个权衡）。下图是数据的示例，其中红色的所有内容都是从缓存的VBO中提取的。

Example of the rendered data http://gimaker.users.sourceforge.net/0010.png

如下面的数字所示，使用缓存时，我看不到性能的惊人提升。对于大约1百万个三角形的完全静态网格，我得到以下帧速率：

• 不缓存：1.95 Hz
• 使用顶点数组进行缓存：2.0 Hz（> 75％的网格缓存）
• 使用STATIC_DRAW维也纳协会进行缓存：2.4 Hz

所以我的问题是如何加快速度？即：

• 建议的顶点格式是什么才能获得不错的性能？我使用位置和法线的交叉存储作为GL_FLOAT和GL_UNSIGNED_BYTE用于颜色，一个填充字节用于获得4字节对齐（28字节/顶点总数）。
• 对我所有的盒子使用相同的缓冲区是否正常可能会有所帮助（所有盒子都是轴对齐的，所以我可以分配一个普通缓冲区，它是最大缓存条目的大小，并将它们全部用于它们。）
• 我如何知道管道的哪个部分是瓶颈？我没有一个壮观的视频卡（英特尔GM965与开源Linux驱动程序），所以我可能达到极限。我可以从典型的硬件（2-3岁的集成显卡，现代集成显卡，现代独立显卡）中获得多少吞吐量？
• 关于如何解决这个问题的任何其他提示，陷阱等。

我对建议LOD（我已经测试过这个），特定于供应商的提示或使用1.5以上的OpenGL功能的答案不感兴趣。

Answer 1

你可能不会喜欢这种回应......

我发现了你的问题：采用开源Linux驱动程序的英特尔GM965

虽然我目前的工作没有达到您的数据量，但我们已经在VBO中渲染了数百万个顶点，并且英特尔图形硬件/驱动程序已被证明是无用的。给自己一张NVidia卡（并且不得不使用二进制驱动程序，它只是有效），你就可以了。即使是高端Quadro（如果工作正在付费）或高端GTX 400系列（如果你付钱或者只是想在工作中节省一些钱），甚至不必是当代的，应该做得很好w /最新驱动程序。如果无法升级您的机器，您也可以尝试找到具有此硬件的机器进行测试。

Answer 2

我会首先使用性能分析器（如gDEBugger），这样你就可以判断出你是顶点，片段还是总线限制等等。很难猜出在这种特殊情况下要执行哪些优化（英特尔+开源驱动程序）。

您是否也尝试过VA模式？你在使用glDrawElements吗？ glDrawArrays？数据顶点缓存是否友好（变换前后变换）？

Answer 3

我不知道你的“网格”，但似乎它们都是立方体。如果可以，请将单个联合立方体渲染到显示列表并呈现该显示列表的缩放版本。这通常会提高10倍的速度，因为没有使用顶点数据或视频内存耗尽而无法使用总线。

当然，这取决于您更改数据的能力。如果它真的不像图片那么可能不是这样的。