为什么不使用 GDI 用数组中的 RGB 数据重复填充窗口？

Question

这是this question 的后续行动。我目前正在编写一个简单的游戏，并且正在寻找在 Win32 窗口中（重复）显示 RGB 数据数组的最快方法，而不会出现闪烁或其他伪影。

在上一个问题的答案中推荐了几种不同的方法，但对于哪种方法最快没有达成共识。所以，我拼凑了一个测试程序。该代码只是尽可能快地在屏幕上重复显示一个帧缓冲区。

这些是我获得的结果，对于在 32 位视频模式下运行的 32 位数据 - 它们可能会让一些人感到惊讶：

- Direct3D (1):             500 fps
- Direct3D (2):             650 fps
- DirectDraw (3):          1100 fps
- DirectDraw (4):           800 fps
- GDI (SetDIBitsToDevice): 2000 fps

鉴于这些数字：

• 为什么很多人坚持认为 GDI 对这个操作来说太慢了？
• 是否有任何理由更喜欢 DirectDraw 或 Direct3D 而不是 SetDIBitsToDevice？

---

以下是每个 Direct* 代码路径调用的简要摘要。如果有人知道使用 DirectDraw/Direct3D 的更有效方法，请发表评论。

1. CreateTexture(D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DPOOL_DEFAULT);
       LockRect(); memcpy(); UnlockRect(); DrawPrimitive()

2. CreateTexture(0, D3DPOOL_SYSTEMMEM); CreateTexture(0, D3DPOOL_DEFAULT);
       LockRect(); memcpy(); UnlockRect(); UpdateTexture(); DrawPrimitive()

3. CreateSurface(); SetSurfaceDesc(lpSurface = &frameBuffer[0]);
       memcpy(); primarySurface->Blt();

4. CreateSurface();
       Lock(); memcpy(); Unlock(); primarySurface->Blt();

Answer 1

这里有几件事要记住。首先，很多“常识”都是基于一些不再适用的事实。

在 AGP 时代，当 CPU 直接与 GPU 通信时，它总是使用基本的 PCI 协议，这以“1x”速率发生（总是且不可避免地）。 AGX 2x/4x/8x 仅在 GPU 直接进入 内存控制器 时应用。换句话说，根据您查看的时间，GPU 从内存加载纹理的速度是 CPU 将相同数据直接发送到 GPU 的速度的 8 倍。当然，CPU 的内存带宽也比支持的 PCI 总线多得多。

然而，当事情切换到 PCI-E 时，情况就完全改变了。虽然带宽可能因路径而异，但没有一般规则表明内存->GPU 会比 CPU->GPU 更快。一个（大部分）安全的概括是如果你有一个专用的显卡，那么 GPU 几乎总是有更多的带宽到显卡上的内存比它在主板上的主内存上.

在您的情况下，这并不重要 - 您正在谈论将数据从 CPU 空间移动到 GPU 空间，无论如何。使用 DirectX（或 OpenGL）的主要速度差异发生在您将所有（或大部分）计算保留在 GPU 上，并完全避免使用 CPU（或主内存）时。它们没有（现在 AGP 已成为历史）在内存->显示带宽方面提供任何实质性改进。

Answer 2

您会听到人们反对 GDI 的原因是它曾经只是旧的 Windows API 调用。它的较新版本（我上次查看 em 时称为 GDI+）实际上只是放置在 DirectX 调用之上的 API。因此，有时使用 GDI 可能看起来相当简单，但在事物之间添加一层总是会减慢速度。正如 Jerry Coffin 的回复中提到的，您的示例是关于移动数据的，这就是缓慢的时间。我有点惊讶 DirectX 的速度要慢得多，但我无法通过挖掘 DirectX 文档来获得更多帮助（这在相当长一段时间内真的非常棒......可能想看看 www.codesampler.com . 我总是从他那里找到很好的起点，实际上，虽然我可能会因为这样说而发疯，但我发誓在文档中对 DirectX SDK 的改进和示例都是基于这些人的工作完成的！）

关于 DirectDraw 与 Direct3D（而不是 GDI 调用）的讨论。我会说去 Direct3D。我相信 DirectDraw 自 8.0 左右就已被弃用，而 9.0 已经存在了很长时间。归根结底，所有 DirectX 都是 3D 的，它只是根据周围有用的 2D api 的级别而有所不同，但是当您实际使用 3D 空间时，您可能会发现您可以在 2D 环境中做一些非常有趣的事情。 （我曾经有一个非常整洁的随机生成的闪电武器，用于太空入侵者克隆:)）

任何人，希望这会有所帮助！

PS：需要注意的是，DirectX 并不总是最快的。对于键盘输入（除非在 10 或 11 中发生了变化），几乎总是建议使用 windows 事件。因为 DirectInput 实际上只是该系统的包装器！.. XInput 然而 - 太棒了 - ！！

Answer 3

Jerry Coffin 提出了一些很好的观点。要记住的是 DI 在 SetDIBitsToDevice 中代表什么。它代表设备独立。这意味着你总是受司机的摆布。一些驱动程序过去完全是垃圾，它极大地影响了性能。 DirectDraw 也遇到了类似的问题……但您也可以访问硬件 blitter，因此它通常更有用。由于 DirectDraw 的游戏关联性，IHV 也倾向于投入更多时间为 DirectDraw 编写适当的驱动程序。当硬件完全有能力做得更好时，谁想成为性能堆的底部？

如今，许多显卡可以直接接受位数据，因此不会发生转换。如果确实需要搅拌，这在当今时代也非常快。

相比之下，您的 Direct3D 性能如此糟糕的原因是 Direct3D 本质上是完全在 GPU 内部使用的，它使用奇怪和复杂的格式来提高缓存性能等等。

再加上您不是通过创建纹理/表面、锁定、复制、解锁然后在后台缓冲区上绘制（通过各种方法）来测试类似（使用 DDraw 和 D3D）的事实。为了获得最佳性能，您最好使用 DISCARD 锁直接锁定后台缓冲区，然后在解锁之前直接将 memcpy'ing 到返回的缓冲区中。这将使您的性能更接近 SetDIBitsToDevice。但是，出于上述原因，我仍然希望 D3D 比 DDraw 慢。