C 或 ObjC 用于 iOS 上的实时光线追踪器？答案

【问题标题】：C or ObjC for real-time raytracer on iOS?C 或 ObjC 用于 iOS 上的实时光线追踪器？
【发布时间】：2010-10-04 05:28:10
【问题描述】：

我开始为 iOS 构建实时光线追踪器。我是这个光线追踪的新手，到目前为止我所做的只是在 ObjC 中编写一个基本的。在我看来，基于 C 的光线追踪器会比用 ObjC 编写的更快，但 ObjC 会简单得多，因为对象层次结构非常方便。不过，速度非常重要，因为我希望它是实时的，比如 30 fps。

您对 C 语言的加速是否值得额外的复杂性有什么看法？我可以预见 C 代码会花费更长的时间，并且会因为很多错误而让我头疼（尽管我对 C 并不陌生），但最初追求更快的速度是很诱人的。

有没有用 C 语言编写的光线追踪器的例子？我在谷歌上搜索这些东西时被很多 C++ 和 C# 的结果污染了。

【问题讨论】：

为什么选择 C 或 ObjC？在我看来，如果 OO 特性和性能都很重要，并且你想要一种 C 系列语言，我会选择 C++。
你应该用真实的尺寸来描述你的容器。我怀疑 Objective C 比直接 C 慢得多，但我可能是错的，在你测量它之前你不会知道。
@xscott：可以。如果您花费大量时间发送消息，则发送消息而不是调用函数的开销会很大。但是对于任何特定的应用程序，正如您所说，直到您对其进行分析才能知道。
硬件将在这项工作中发挥重要作用。你更有可能在 iPad 和 iPhone4(iPod 4G) 上获得成功，因为图形处理要好得多。我认为 Jerry Coffin 可能是对的，OpenCL 将为您提供更接近您所追求的速度，但是我认为 30 fps 的实时光线追踪在 iOS 设备上将是一个困难的目标。
我没有意识到 OpenCL 可以在 iOS 上使用，谢谢。

【解决方案1】：

如果您想要快速的光线追踪，您几乎可以忘记使用任何一个 C 或Objective C。您几乎肯定想要使用OpenCL。它仍然不足以让你（甚至非常接近）30 fps，但它可能至少是在 CPU 上运行的任何东西的两倍（并且快 5-10 倍也不足为奇） )。

【讨论】：

@Ohmu：不——OpenCL 是我的想法。在这里，我们谈论的是进行计算，而不仅仅是显示。虽然您当然可以在着色器中进行计算，但如果您的目标是纯粹的计算，OpenCL 通常是实现该目标的更清晰的途径。
我认为 iOS 还不支持 OpenCL...stackoverflow.com/questions/3258257/…

【解决方案2】：

正如 zneak 所说，c++ 是速度和多态性的最佳组合。

但是，您可以通过减少 objc 调用来完成一些接近的事情（阅读：将多态接口减少到所需的最小集合，然后将需要快速的部分放入普通 c 或 c++ 中）。

objc 消息分发非常快，您通常可以从接口中删除大部分虚拟/动态方法（假设每个 objc 实例方法都是虚拟的）。 objc 方法中的 c 代码仍然是 c 代码...从那里确定您的瓶颈在哪里——在更改工作代码之前进行分析也没有什么坏处；）

【讨论】：

【解决方案3】：

编写“实时光线追踪器”无需使用手动优化程序集（或使用“廉价”英特尔编译器；），但这对于此平台是不可能的），因为您需要速度，所以不可能。

此外，您还需要大量的处理能力，但我想即使是 OpenCL 路径也不够强大（在我看来，即使对于真正的桌面机器也是如此，原因是缺少 real图形处理器上的大缓存）。

【讨论】：

【解决方案4】：

查看http://ofps.oreilly.com/titles/9780596804824/，您将获得尽可能接近的信息。

这不是光线追踪，我已经写了一个光线追踪器，而且工作量很大。 GL 对图形使用了不同的技术，因此它无法例如渲染钻石捕捉光线的能力。该链接包含示例代码，您可以下载并运行它。您会意识到，即使是一些中等复杂的示例也确实在实际设备上运行...我们说的是

【讨论】：