Scenedit中的“simd”前缀是什么意思？

Question

有一个名为SCNNode的{​​{1}}类别，它声明了一些属性，如SCNNode(SIMD)，simdPosition等。看起来这些是原始/普通属性simdRotation和position的重复属性。

rotation

@property(nonatomic) simd_float3 simdPosition API_AVAILABLE(macos(10.13), ios(11.0), tvos(11.0), watchos(4.0)); @property(nonatomic) simd_float4 simdRotation API_AVAILABLE(macos(10.13), ios(11.0), tvos(11.0), watchos(4.0)); 和position之间有什么区别？前缀“simd”究竟是什么意思？

Answer 1

SIMD：单指令多数据

SIMD说明允许您在同时对多个值执行相同的操作。

让我们看一个例子

串行方法（无SIMD）

我们有这4个Int32值

let x0: Int32 = 10
let y0: Int32 = 20

let x1: Int32 = 30
let y1: Int32 = 40

现在我们想要将2 x和2 y值相加，所以我们写了

let sumX = x0 + x1 // 40
let sumY = y0 + y1 // 60

为了执行前一个sums，CPU需要

  

  
1. 在内存中加载x0和x1并添加它们
  
2. 在内存中加载y0和y1并添加它们
  

所以结果是通过2次操作获得的。

我创建了一些图片来更好地向您展示这个想法

  

第1步

  

第2步

SIMD

现在让我们看看SIMD是如何工作的。 首先，我们需要以正确的SIMD格式存储输入值

let x = simd_int2(10, 20)
let y = simd_int2(30, 40)

您可以看到之前的x和y是向量。事实上，x和y都包含2个组件。

现在我们可以写

let sum = x + y

让我们看看CPU为执行前面的操作所做的工作

  

  
1. 在内存中加载x和y并添加它们
  

就是这样！

x的两个组成部分和y的两个组成部分同时处理。

并行编程

我们不谈论并发编程，而是真正的并行编程。

正如您在某些操作中可以想象的那样，SIMD方法比串行方法快得多。

场景套件

现在让我们看一下SceneKit中的一个例子

我们希望将10添加到场景节点的所有直接后代的x，y和z组件中。

使用经典的连续方法，我们可以写

for node in scene.rootNode.childNodes {
    node.position.x += 10
    node.position.y += 10
    node.position.z += 10
}

  

这里执行了总共childNodes.count * 3个操作。

现在让我们看看我们如何在SIMD指令中转换以前的代码

let delta = simd_float3(10)
for node in scene.rootNode.childNodes {
    node.simdPosition += delta
}

此代码比前一代码快得多。我不确定2倍或3倍的速度，但相信我，它会更好。

总结

如果您需要对不同的值执行多次相同的操作，只需使用SIMD属性：）

Answer 2

SIMD是一个建立在vector types之上的小型库，您可以从<simd/simd.h>导入。它允许更具表现力和更高性能的代码。

例如，使用SIMD，您可以写

simd_float3 result = a + 2.0 * b;

而不是

SCNVector3 result = SCNVector3Make(a.x + 2.0 * b.x, a.y + 2.0 * b.y, a.z + 2.0 * b.z);

在Objective-C中，您不能重载方法。那就是你不能同时拥有两者

@property(nonatomic) SCNVector3 position;
@property(nonatomic) simd_float3 position API_AVAILABLE(macos(10.13), ios(11.0), tvos(11.0), watchos(4.0));

新的基于SIMD的API需要一个不同的名称，这就是SceneKit公开simdPosition的原因。