Question

我已经编写了一个简单的基准来了解VBO的用法。在逻辑方面，这样做非常简单：

从文件中加载WaveFront对象（我测试过Stanford Bunny，Stanford Dragon和Happy Buddha）
创建并初始化3个VBO（一个用于顶点，法线和索引）
通过调用一个时间（对于每个实例）渲染场景：



    // enable states
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
    // bind vertexes
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos_[0]);
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
    // normal
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos_[1]);
    glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, 0);
    // indexes
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos_[2]);
    // draw n_i_ triangles using offset of index array
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, n_i_, GL_UNSIGNED_INT, 0);
    // deactivate vertex array
    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);            
    // bind with 0, so, switch back to normal pointer operation
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

外部循环如下（sceneVBO告诉要绘制多少相同的实例：



    for(const auto& i : sceneVBO) {
        glPushMatrix();
            glColor3fv(i.rgb);
            glTranslatef(i.posX, 0.0f, i.posZ);
            glRotatef(angle*i.r_speed, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
            vboTest->draw(); // Executes step 3
        glPopMatrix();
    }

我开始测量FPS和性能一般，我观察到VBO包含的三角形越多，用户和系统越长渲染循环期间花费的时间;请注意我已使用getrusage

以下一些参考编号（w / u / s是 msec 的时间 w 所有/ u ser / s ystem）。
对于此测试，我已经将100 实例呈现为完全相同的 VBO （即sceneVBO包含100个元素，所有那些都指向非常相同 3 VBOs - 顶点，法线和索引）。

Bunny Loaded [bunny.obj] 34835/69666 (Tris/Vertexes) FPS: 333.3 CPU (ms/frame): 3.0/ 0.8/ 2.0 (w/u/s) Total time (ms): 14999.5/4000.4/10000.2 (w/u/s) Frames: 5000
龙 Loaded [dragon.obj] 50000/100000 (Tris/Vertexes) FPS: 217.4 CPU (ms/frame): 4.6/ 1.4/ 3.0 (w/u/s) Total time (ms): 22999.6/6999.7/15000.9 (w/u/s) Frames: 5000
佛 Loaded [buddha.obj] 543524/1087474 (Tris/Vertexes) FPS: 27.5 CPU (ms/frame): 36.4/10.4/26.0 (w/u/s) Total time (ms): 181999.9/51999.8/130000.3 (w/u/s) Frames: 5000

因此我的问题是，为什么VBO顶点大小与用户/系统CPU时间成正比？

据我所知，如果GPU有更多的三角形绘制，它会花费更长的时间，但为什么需要更多的CPU用户/系统时间呢？我没有重新发送每个帧的顶点/法线和索引 - 所有假设要保存在GPU内存中（数组缓冲区用GL_STATIC_DRAW填充） - 我原以为绘制帧的时间较长，但相对较少的CPU使用率（用户和系统）。

或是驱动程序（nVidia 352.63）/ GL在glXSwapBuffers上有活动旋转吗？

我一直希望 w 一直增加，但坦率地说不 u ser和 s ystem time ...

聚苯乙烯。当然 V-Sync 已被禁用。

Answer 1

您的代码中可能存在一些可疑内容。

您正在使用立即模式，这意味着您的API调用依赖于已弃用的行为，而您的驱动程序可能会对其进行优化。

// enable states
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
// bind vertexes
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos_[0]);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
// normal
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos_[1]);
glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, 0);
// indexes
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos_[2]);
// draw n_i_ triangles using offset of index array
glDrawElements(GL_TRIANGLES, n_i_, GL_UNSIGNED_INT, 0);
// deactivate vertex array
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);            
// bind with 0, so, switch back to normal pointer operation
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

你强调这个代码每个实例只调用一次，但由于OpenGL的工作原理，它和DX9（OpenGL的立即模式最相似）并没有真正映射到实际的功能。图形卡特别好 - 在这些用于正确设置状态的API调用中可能发生任何数量的事情。例如，您对glVertexPointer的调用必须设置状态以从正确的内存段读取，如果您的缓冲区对象特别大，那么这可能是一个非常重要的操作，因为必须设置这些指针GPU启动每个线程以运行着色器。

或是驱动程序（nVidia 352.63）/ GL在glXSwapBuffers上有活动旋转吗？

我也不排除这种可能性。它必须定期查询显卡以查明命令是否已完成执行，因此Nvidia可能已选择将此功能实现为忙碌等待。

但最重要的是，如果您担心OpenGL中的CPU开销，您可能希望查看一些AZDO techniques（对于OpenGL 4.3+），或者考虑学习DirectX 12（对于Windows） 10）或Vulkan（对于任何不是Windows 10的东西）

Answer 2

如上所述，我进行了以下操作：

将代码移植到 GL 4.5
正确使用 VAO s
创建了简单的功能，以实现等同于gluLookAt，gluPerspective，glColor3fv，glTranslatef，glRotatef，glLightfv，... < / LI>
使用glDebugMessageCallback和glDebugMessageControl(GL_DONT_CARE, GL_DONT_CARE, GL_DONT_CARE, 0, &unusedIds, GL_TRUE)

单

确保屏幕上的图片与立即模式

我仍然得到类似的结果： VAO 中的三角形数量越多，CPU时间越长（用户和系统）我们在glXSwapBuffers内度过。

这一切似乎都非常意外（至少可以说）当然，一旦启用了 V-Sync ，CPU时间（用户和系统）就会下降到~0。

所以看起来在glXSwapBuffers里面我们有一个与要渲染的三角形数量直接相关的主动旋转（渲染的三角形越多，等待一些的CPU循环就越多 event）。

为什么VBO顶点大小与用户/系统CPU时间使用成正比？

2 个答案: