OpenGL 多线程/共享上下文和 glGenBuffers答案

【问题标题】：OpenGL multithreading/shared context and glGenBuffersOpenGL 多线程/共享上下文和 glGenBuffers
【发布时间】：2014-05-20 16:34:17
【问题描述】：

如果我打算在 OpenGL 中使用多线程，我是否应该为每个上下文设置单独的缓冲区（来自 glGenBuffers）？

我还不太了解 OpenGL 多线程（目前我在“单”线程中工作）。我需要知道我是否可以共享已经推送到视频内存的缓冲区（使用 glBufferData/glBufferSubData），或者我必须为另一个线程保留缓冲区副本。

【问题讨论】：

首先，你想用多线程做什么？如果您在上下文之间共享资源，则缓冲区对象名称（glGenBuffers (...) 返回的内容）将具有共享池。 VAO、FBO 和状态机的其他部分是不共享的 - 基本上只有实际存储数据的对象（如缓冲区对象、纹理和 GLSL 程序）是共享的。此外，如果您在其他线程中修改这些缓冲区，而这些缓冲区正在被尚未完成的绘图命令使用，您将严重损害您的性能。
@AndonM.Coleman 那么，VBO 是共享的吗？关于为什么...我认为一个线程可以将数据推送到 VBO，而其他渲染先前已推送。但是知道我对此有疑问.. stackoverflow.com/questions/11097170/… 有人说它会自动并行化，即使你有某种 SLI。我说的对吗？
是的，VBO 是共享的如果您设置了具有共享的渲染上下文（默认情况下不在上下文之间共享）。这与您拥有的 GPU 数量无关。如果您有一个绘制命令在管道中排队，则在完成之前不允许修改它使用的数据，否则您会产生无效的结果。因此，驱动程序要么复制您的缓冲区，要么停止管道以防止这种情况发生。
Andon M. Coleman 我不会尝试绘制 VBO，我当时在并行线程中将其移动到内存中。它是这样的：1 线程绘制 VBO1，2 线程推送 VBO2；然后 1 线程绘制 VBO2，2 线程推送 VBO3
在适当的条件下，无论您使用多少 GPU，这都可以提高性能，特别是如果您可以处理线程 2 中上传的数据可能延迟 1 帧到达的情况。但是，当您开始为此使用多个上下文时，您需要注意一些额外的同步问题。在单个上下文中，驱动程序会自动对所有命令进行正确排序，但在多个上下文中则不会，您需要栅栏同步或glFinish (...) 和 CPU 信号才能发生这种情况。

标签： c++ multithreading opengl

【解决方案1】：

您不想在多个线程中使用多个上下文。你真的没有。

虽然这听起来是个好主意，但实际上多上下文多线程是复杂的、麻烦的，并且在驱动程序端的支持很差，而且它只能略微提高（甚至可能降低！）性能。

您真正想要的是只有一个线程与 OpenGL 对话（显然是一个上下文），映射一个缓冲区，并将内存指针传递给另一个线程，最好使用 3 个缓冲区（3 个3x 大小缓冲区的子缓冲区）与immutable storage and persistent mapping（如果可用）。
那，并进行间接渲染调用，其中第二个线程为间接调用读取的缓冲区提供数据。

有关持久映射主题的更多信息：请特别参阅 GDC2014 presentation 的第 22-25 张幻灯片，这基本上是对 Cass Everitt 2013 年 SIGGRAPH 演讲的翻版。
另请参阅 Everitt 的原始演讲：Beyond porting。

【讨论】：

为什么是 3（三个）缓冲区？
嗯，实际上你没有。您使用 one 是 三倍大 （实际上是 3 个缓冲区，但在一个缓冲区对象中）。您必须至少有两个缓冲区（或缓冲区“子区域”），因为您在 GPU 读取时正在写入，因此您必须小心不要在使用数据时踩到数据。使用 3 个缓冲区而不是 2 个意味着你很可能永远不会（或很少）在栅栏上阻塞，而如果你只使用 2 个，你会经常阻塞，几乎每次都会阻塞（浪费时间）。
措辞不同：使用 1 个缓冲区，您必须等待 GPU 完成才能执行任何操作。使用 2 个缓冲区，您可以在 GPU 读取 #1 时写入 #2，您可以在 GPU 读取 #2 时写入 #1。在这两者之间，您必须等待（停顿），以确保您不会损坏东西。使用 3 个缓冲区，您可以在 GPU 读取 #1 时写入 #2，并在 GPU 可能仍完成 #1 或读取 #2 时继续写入 #3。您只需要在那之后进行同步，但很可能到那时 #1 已经再次空闲了。

【解决方案2】：

Vao 不是共享的，因此您需要为每个 context 的每个对象生成一个新的 vao，否则在删除/创建新对象时行为将变得不可预测且不正确。 这可能是主要的错误来源。 vbo 可以共享，因此每个对象只需要一个 vbo。

【讨论】：

这个问题是关于缓冲区对象 (glGenBuffers)，而不是顶点数组对象。
"vbo 可以共享，所以每个对象只需要一个 vbo。" - 好吧，我认为这就是问题的答案。