在 OpenGL4.0 中使用交错属性数组获得性能提升答案

【问题标题】：Performance gain using interleaved attribute arrays in OpenGL4.0在 OpenGL4.0 中使用交错属性数组获得性能提升
【发布时间】：2013-01-30 06:14:29
【问题描述】：

我使用 OpenGL4.X。最近我阅读了thisApple OpenGLES2 文档，其中指出使用交错属性数组可以提高 IOS 移动设备的性能，并且是推荐的方式（而不是使用属性块）。

对于那些不明白我的意思的人，这里是一个例子：

单个属性数组中的属性块：

 float vertices[]{
 //Triangle vertices:

  v0x , v0y , v0z ,
  v1x , v1y , v1z ,
  v2x , v2y , v2z ,

  //Triangle UVs:

  uv0s , uv0t ,
  uv1s , uv1t ,
  uv2s , uv2t ,

  //Triangle Normals:
  n0x , n0y , n0z ,
  n1x , n1y , n1z ,
  n2x , n2y , n2z 

}

交错属性数组：

 float vertices[]{


  v0x , v0y , v0z ,
  uv0s , uv0t ,          ////vertex 1 attributes
  n0x , n0y , n0z ,

  v1x , v1y , v1z ,
  uv1s , uv1t ,         ///vertex 2 attributes
  n1x , n1y , n1z ,

  v2x , v2y , v2z ,
  uv2s , uv2t ,         ///vertex 3 attributes
  n2x , n2y , n2z 

}

所以我的问题是：在桌面 GPU 上运行的 OpenGL 也是如此吗？如果是，那么理论上性能增益可以有多大？

【问题讨论】：

How does interleaved vertex submission help performance?的可能重复

标签： c++ performance opengl opengl-4

【解决方案1】：

交错属性数组的好处是内存局部性。这意味着所有必要的顶点数据都位于彼此相邻的位置，并且与位于多个缓冲区中的数据相比，可以更有效地获取。

拥有大量个具有许多属性的顶点可能会表现出性能上的差异。 big 和 many 的值应该通过 profiling 来确定。

【讨论】：

这也是我读到的，但它在现实中增加了多少性能？这就是问题所在。
@MichaelIV “在现实中”？ - 取决于一百万个不同的东西。什么硬件？什么司机？有多少属性？有多少个顶点？您是否必须动态更改某些属性？如果是，如何权衡更新中的惩罚与渲染中的惩罚？你还在管道中做什么，它甚至是带宽限制吗？ - 真的，你想听数字还是什么？
我认为你可以把像这样广泛的东西作为答案:)

【解决方案2】：

对于在桌面 GPU 上运行的 OpenGL 也是如此吗？

来自Vertex specification wiki page：

作为一般规则，您应该尽可能使用交错属性。显然，如果您需要更改某些属性而不是其他属性，那么将更改的属性与不更改的属性交错放置不是一个好主意。

理论上性能提升有多大？

我无法真正回答这个问题，但我预计不会有很大的改进。唯一可靠的方法是测量。

【讨论】：

【解决方案3】：

为了使任何优化成为性能提升，它必须首先优化一些性能瓶颈。除非它目前是一个瓶颈，否则对它采取任何措施都不一定会提高性能。

没有办法回答您的问题，因为任何性能提升首先取决于您是否在顶点传输性能上遇到瓶颈（即：优化了什么）。除非你真的非常努力地推动你的显卡，以至于你的顶点着色器、片段着色器和 CPU 问题不会成为瓶颈，否则这无关紧要。

而且没有办法知道它的增益有多大，因为不同的硬件会有不同的响应。根据瓶颈的紧张程度，不同的情况会做出不同的反应。

只需交错你的属性。它不花钱，只需要最少的时间或精力，并且在性能方面可能具有不平凡的价值。

【讨论】：

是的，我明白了，但事实上您仍然建议默认使用交错，这可能意味着在大多数情况下这是最好的选择。

【解决方案4】：

我可能错了，但我的看法是 GPU 在渲染三角形的顶点时需要数据（顶点、法线和 uv 贴图），并且如果顶点、法线和 uv 贴图的缓冲区对于对象，例如一个大球体（使用 glvertex 而非 glsphere 渲染）...

GPU 必须在渲染一个小矩形时来回处理顶点、法线和 uvmap，因为它无法将所有这些都存储在自身内部的缓冲区中。

总线上的通信通常比处理器速度慢。

现在，在这种情况下，交错数组是一个很大的增益，减少了总线通信，GPU 可以轻松处理交错数组，并将所有数据用于渲染一组特定的顶点。

【讨论】：