GLSL/OpenGL Повторное использование вывода из вершинного шейдера

Question

Я обрабатываю спрайты в 3d-пространстве, где каждый квадрат формируется с двумя треугольниками. Я рисую GL_TRIANGLES (см. Ниже). Поскольку в этой формации повторяются 2 вершины, вершинный шейдер выполняет в два раза один и тот же расчет.

5 3, 4 
    *---* 
    | /| 
    |/ | 
    *---* 
    1, 6 2 

Я хотел бы оптимизировать это, используя геометрический шейдер, чтобы повторить две вершины. Причина этого в том, что вершинный шейдер дорог, и в сцене имеется большое количество треугольников. После многих хакеров мне удалось снять это. Он оказался очень неэффективным. Это на самом деле на 45% медленнее на моей машине. Я предполагаю, что это происходит из-за того, что примитивная сборка выполняется два раза, и много ненужного копирования данных происходит в геометрическом шейдере. Я не могу просмотреть код сборки, поэтому я могу только догадываться.

Теперь, на мой вопрос, есть ли лучший способ сделать это, что на самом деле будет быстрее, чем выполнение всех дополнительных операций вершинного шейдера.

Answer 1

Геометрический шейдер для этого не нужен.

Что вам нужно, это индексированный рендеринг: каждая вершина хранится только в VBO после. Затем вы создаете дополнительный буферный объект (связанный с GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER), который хранит индексы вершин, хранящихся в реальном VBO.

Визуализация: (источник: in2gpu.com)

Обратите внимание, что в вашем случае это не что плохо. Например, рассмотрим рисование круга: допустим, вы рисуете его с помощью 360 треугольников (кажется разумным). В этом случае центр вершина будет дублироваться для каждого треугольника - это приведет к 359 * 4 (количество компонентов + выравнивание) * 4 (обычная стоимость sizeof(float)) = 5744 байт ненужных данных:

Далее чтение:

• VBO indexing
• Indexed draws

---

UPDATE

С 2 вершины повторяется в этой формации, вершинные шейдеры делают два раза один и тот же расчет.

Нет, это, безусловно, нет. Все повторяющиеся вершины определенно попадут в кеш-вершину (думаю, это то, что вы подразумеваете под кешированием?) И будет использоваться повторно. Это очень распространенный шаблон использования - помните, что иногда индексированный рендеринг не является решением (например, когда у вас разные атрибуты для одной позиции - да, вы можете перемещать данные позиции для разделения VBO, но обычно это не стоит, поэтому давайте оставим это), поэтому графические процессоры должны эффективно обрабатывать такие ситуации. Производители GPU позаботились об этом.

Так что не оптимизируйте это.Если вы знаете об индексированном рендеринге, но вы либо не можете его использовать, либо не улучшаете, пусть GPU hasle будет наилучшим образом.

Answer 2

Поскольку в этом формировании повторяются 2 вершины, вершинный шейдер выполняет в два раза одинаковые вычисления.

Нет, практически на всех существующих реализациях (например, на графических процессорах) это не так.

Повторяющиеся вершины попадут в кепку вершин, а существующие результаты предыдущего вычисления в той же самой вершине будут повторно использованы для следующих шагов в конвейере.

Попытка оптимизировать это спорный вопрос, графические процессоры были оптимизированы для того, чтобы точно использовать этот шаблон и производительность, чтобы система была сжата сухой.