OS X 上的 OpenGL 核心配置文件令人难以置信的减速

Question

我在我的引擎中添加了一个新的 GL 渲染器，它使用核心配置文件。虽然它在 Windows 和/或 nvidia 卡上运行良好，但在 OS X 上却慢了 10 倍（3 fps 而不是 30）。奇怪的是，我的兼容性配置文件渲染器运行良好。

我使用 Instruments 和 GL profiler 收集了一些痕迹：

https://www.dropbox.com/sh/311fg9wu0zrarzm/31CGvUcf2q

这表明应用程序将时间花在 glDrawRangeElements 中。 我尝试了以下方法：

• 改用 glDrawElements（无效）
• 翻转剔除（不影响速度）
• 禁用一些 GL_DYNAMIC_DRAW 缓冲区（无效）
• 绘制时在VAO后绑定索引缓冲区（无效）
• 将索引转换为 4 字节（无效）
• 使用 GL_BGRA 纹理（无效）

我没有尝试将我的顶点对齐到 16 字节边界和/或将索引转换为 4 字节，但说真的，如果这会是问题，那么为什么要执行标准允许吗？

我正在创建这样的上下文：

NSOpenGLPixelFormatAttribute attributes[] =
{
    NSOpenGLPFAColorSize, 24,
    NSOpenGLPFAAlphaSize, 8,
    NSOpenGLPFADepthSize, 24,
    NSOpenGLPFAStencilSize, 8,
    NSOpenGLPFADoubleBuffer,
    NSOpenGLPFAAccelerated,
    NSOpenGLPFANoRecovery,
    NSOpenGLPFAOpenGLProfile, NSOpenGLProfileVersion3_2Core,
    0
};

NSOpenGLPixelFormat* format = [[NSOpenGLPixelFormat alloc] initWithAttributes:attributes];
NSOpenGLContext* context = [[NSOpenGLContext alloc] initWithFormat:format shareContext:nil];

[self.view setOpenGLContext:context];
[context makeCurrentContext];

尝试了以下规格：

• Radeon 6630M，OS X 10.7.5
• Radeon 6750M，OS X 10.7.5
• geforce GT 330M，OS X 10.8.3

你有什么想法我可能做错了吗？同样，它适用于兼容性配置文件（但不使用 VAO）。

更新：向 Apple 报告。

更新：Apple 并不在乎这个问题......无论如何，我创建了一个实际上很好的小型测试程序。现在我将调用堆栈与 Instruments 进行了比较，发现在使用引擎时，glDrawRangeElements 进行了两次调用：

• gleDrawArraysOrElements_ExecCore
• gleDrawArraysOrElements_Entries_Body

在测试程序中它只调用第二个。现在第一个调用执行类似于立即模式渲染（gleFlushPrimitivesTCLFunc，gleRunVertexSubmitterImmediate）的操作，因此显然会导致速度变慢。

Answer 1

最后，我能够重现减速。这简直太疯狂了……这显然是由在“my_Position”属性上调用 glBindAttribLocation 引起的。现在我做了一些测试：

• 1 是默认值（由 glGetAttribLocation 返回）
• 如果我将它设置为零，则没有问题
• 如果我将它设置为 1，渲染会变慢
• 如果我将它设置为更大的数字，它又会变慢

显然我重新链接了程序（检查代码）。这在实现中不是问题，我也用“正常”值对其进行了测试。

测试程序：

https://www.dropbox.com/s/dgg48g1fwgyc5h0/SLOWDOWN_REPRO.zip

如何复制：

• 用 XCode 打开
• 打开 common/gext.h（不要被名字打扰）
• 将 GLDECLUSAGE_POSITION 常量从 0 修改为 1
• 编译并运行 => 慢
• 变回零 => 好

Answer 2

在以下情况下，我设法让自己遇到了同样的问题 OS X Mavericks:

• 使用数组缓冲区进行实例化渲染，为每个实例提供自己的modelToWorld 和inverseNormal 矩阵；属性位置是通过布局指定的，而不是使用glGetAttribLocation

• 在shader 中保留未使用的这些数组缓冲区之一，其中声明了位置，但该属性实际上并未用于glsl 代码中的任何内容

在这种情况下，对glDrawElementsInstanced 的调用会占用大量 CPU 时间（在正常情况下，即使绘制数千个实例，此调用也会使用几乎为零的 CPU）。

如果glDrawElementsInstanced 中使用的几乎所有 CPU 时间都花在gleDrawArraysOrElements_ExecCore 上，您就可以看出您遇到了这个特定问题。确保在您的shader 代码中实际引用了所有数组缓冲区，从而将 CPU 时间修复为（几乎）为零。

我怀疑这是在 glsl 中将变量从 main() 中留出的情况之一，这会使编译器混淆以删除对该变量的所有引用，从而使您对属性或制服的引用悬空。