Nvidia GPU 上的统一缓冲区大小

Question

我使用 C# 和 OpenTK 来访问 OpenGL API。我的项目使用曲面细分来渲染高度图。我的曲面细分控制着色器将一个正方形拆分为一个由 64 个正方形组成的网格，我的曲面细分评估着色器将垂直偏移添加到这些点。垂直偏移存储在一个统一的浮动缓冲区中，如下所示：

uniform float HeightmapBuffer[65 * 65];

当我在装有 AMD Radeon 8250 GPU 的笔记本电脑上运行项目时，一切正常。当我尝试在 Nvidia 显卡上运行它时，问题就开始了。我尝试了旧的 GT 430 和全新的 GTX 1060，但结果相同：

Tessellation evaluation info
----------------------------
0(13) : error C5041: cannot locate suitable resource to bind variable "HeightmapBuffer". Possibly large array.

当我研究这个问题时，我发现 GL_MAX_UNIFORM_BLOCK_SIZE 变量在 AMD 上返回 ~500MB，在两个 Nvidia 芯片上返回 65.54 kB。有点奇怪，因为我的数组实际上只使用了 16.9 kB，所以我什至不确定“块大小”是否真的限制了一个变量的大小。也许它限制了传递给一个着色器的所有制服的大小？即便如此，我还是不敢相信我的程序会使用 65 kB。

请注意，我也尝试通过使用纹理来采用“常见”方式，但我认为插值存在问题，因此当将两个相邻的高度图放在一起时，边界不匹配。另一边有一个统一的缓冲区数组，一切都很好。

那么GL_MAX_UNIFORM_BLOCK_SIZE的实际含义是什么？为什么 Nvidia GPU 上的这个值这么低？有没有其他方法可以将大数组传递给我的着色器？

Answer 1

当我研究这个问题时，我发现 GL_MAX_UNIFORM_BLOCK_SIZE 变量在 AMD 上返回 ~500MB，在两个 Nvidia 芯片上返回 65.54 kB。

GL_MAX_UNIFORM_BLOCK_SIZE 是错误的限制。这仅适用于Uniform Buffer Objects。

你只需声明一个数组

uniform float HeightmapBuffer[65 * 65];

在统一块之外。由于您似乎在镶嵌评估着色器中使用它，因此相关限制为MAX_TESS_EVALUATION_UNIFORM_COMPONENTS（每个可编程阶段都有单独的此类限制）。这个 component 限制只计算浮点组件的数量，因此 vec4 将消耗 4 个组件，float 仅消耗一个。

在您的特定情况下，最新的 GL 规范 [GL 4.6 core profile] (https://www.khronos.org/registry/OpenGL/specs/gl/glspec46.core.pdf) 在撰写本文时，只需保证该值的最小值为 1024 (=4kiB)，而您远远超出了该限制。

对如此大量的数据使用普通的制服实际上是一个非常糟糕的主意。您应该考虑使用UBOs、Texture Buffer Objects、Shader Storage Buffer Objects 甚至是普通纹理来存储您的数组。在您的场景中，UBO 可能是最自然的选择。