渲染纹理的后台线程

Question

我正在使用 OpenTK 在 C# 中编写一个简单的光线投射器。 我希望我的视图每秒刷新 60 次，所以我有一个计时器调用我的 Render() 函数，它在屏幕上显示纹理。

我想使用递归函数来渲染我的场景，方法是将场景划分为更小的矩形并渲染每个矩形，直到矩形大小为 1px。我的递归将像素的颜色写入字节数组，我需要将其转换为纹理。递归很慢，所以每当我的场景发生变化时，我都想在后台线程中运行它。

同步线程的正确方法是什么，以便一个写入纹理数组（大约需要一秒钟），但另一个线程每 1/60 秒读取一次并在屏幕上打印？

    byte[, ,] texture;

递归：

    public void RenderAdaptively(int top, int left, int width, int height)
    {
        Color color = getColor(top, left);
        for (int i = top; i < top + width + 1; i++)
        {
            for (int j = left; j < left + height; j++)
            {
                texture[i, j, 0] = color.R;
                texture[i, j, 1] = color.G;
                texture[i, j, 2] = color.B;
            }
        }

        int halfw = width / 2;
        int halfh = height / 2;
        int newwidth = width - halfw;
        int newheight = height - halfh;

        if (width > 1 && height > 1)
        {
            RenderAdaptively(top, left, halfw, halfh, false);
            RenderAdaptively(top + halfw, left + halfh, newwidth, newheight, false);
            RenderAdaptively(top, left + halfh, halfw, newheight, false);
            RenderAdaptively(top + halfw, left, newwidth, halfh, false);
        }
    }

在另一个线程中：

    raycasting_texture = TexUtil.CreateRGBTexture(width, height, texture);

Answer 1

你有几个选择可以尝试，但我会这样做：

• 有两个缓冲区用于将纹理存储为字节数组，例如0 和1，

• 在一个缓冲区中进行纹理计算，

• 完成后，通过将volatile int updated_buffer 设置为更新的缓冲区索引来发出信号。

• 让其他线程定期读取updated_buffer，并保留其最新值的副本。当该副本和 int 不同步时，更新副本并将纹理上传到内存，

请注意，此解决方案依赖于几件事：

1. 只有两个线程处理字节数组缓冲区，

2. updated_buffer 只能由（纹理）消费者线程读取并由生产者线程写入，

3. 最重要的是，纹理上传明显比计算快。

如果 #2 或 #3 损坏，您将不得不对纹理缓冲区使用更严格的同步方法，例如互斥锁，以确保纹理缓冲区在仍在上传时不会被覆盖。

最后，您的递归计算可以通过移动到低于某个阈值（例如 8*8 像素块）的迭代得到轻微的提升，而不是一直下降到 1px。事实上，以迭代方式完成这一切应该会更快（如果在单个内核上的单个线程中完成），尽管它在很大程度上取决于计算像素的算法。