我正在试验 GLSL(在 iOS 中)，我编写了一个简单的着色器，它为两个圆(center、radius 和 边缘平滑)。它是在整个屏幕上使用单个四边形绘制的，着色器使用 gl_FragCoord 并确定每个点是在圆圈内还是圆圈外 - 它计算圆圈内的 alpha 为 1.0，平滑地向下着色到 0.0在 radius + edgeSmoothing 之外，然后它对 alpha 应用镜像式钳位(三角波以获得奇偶填充规则效果)并设置 gl_FragColor = mix(vec4(0.0),颜色, alpha);.
这很好用，但我想要 5 种不同颜色的 10 个圆圈，所以我为所有着色器制服调用 glUniform 并调用 glDrawElements 分别绘制四边形五次(使用不同的颜色和圆圈参数)，我的混合模式是加法的，所以不同的颜色加起来很好地给出了我想要的图案，完美!
请记住，这是一个实验，所以我尝试更多地了解 GL 和 GLSL，而不是画圆圈。
现在我认为只绘制一次四边形并将所有 10 个圆的参数传递到统一数组(centers[10], radii[10])会更有效率 等)，在 GLSL 中循环遍历它们，并将它们在着色器中产生的颜色相加。所以我编写了这个着色器并重构了我的代码以一次传递所有圆参数。我得到了正确的结果(输出看起来完全一样)但是我的帧速率从 15fps 下降到大约 3fps - 它慢了五倍!!
着色器代码现在有循环，但使用相同的数学计算每对圆的 alpha 值。为什么这么慢？我做的工作肯定比填充整个屏幕五次和 GL 进行五次加法混合(即读取像素值、混合和写回)少吗？现在我只是计算累积的颜色并只填满整个屏幕一次？
谁能解释为什么我认为的优化会产生相反的效果？
更新:将此代码粘贴到 ShaderToy 中以了解我在说什么。
#ifdef GL_ES
precision highp float;
#endif
uniform float time;
void main(void)
{
float r, d2, a0, a1, a2;
vec2 pos, mid, offset;
vec4 bg, fg;
bg = vec4(.20, .20, .40, 1.0);
fg = vec4(.90, .50, .10, 1.0);
mid = vec2(256.0, 192.0);
// Circle 0
pos = gl_FragCoord.xy - mid;
d2 = dot(pos, pos);
r = 160.0;
a0 = smoothstep(r * r, (r + 1.0) * (r + 1.0), d2);
// Circle 1
offset = vec2(110.0 * sin(iGlobalTime*0.8), 110.0 * cos(iGlobalTime));
pos = gl_FragCoord.xy - mid + offset;
d2 = dot(pos, pos);
r = 80.0;
a1 = smoothstep(r * r, (r + 1.0) * (r + 1.0), d2);
// Circle 2
offset = vec2(100.0 * sin(iGlobalTime*1.1), -100.0 * cos(iGlobalTime*0.7));
pos = gl_FragCoord.xy - mid + offset;
d2 = dot(pos, pos);
r = 80.0;
a2 = smoothstep(r * r, (r + 1.0) * (r + 1.0), d2);
// Calculate the final alpha
float a = a0 + a1 + a2;
a = abs(mod(a, 2.0) - 1.0);
gl_FragColor = mix(bg, fg, a);
}
最佳答案
增加片段着色器中操作的复杂性会对渲染时间产生非线性影响。在某些情况下，即使添加一个看起来简单的分支操作也会使着色器慢 10 倍。
在 iOS 设备上的片段着色器中，循环尤其可怕，所以我会不惜一切代价避免它们。我敢打赌，如果您将该循环展开为针对统一值的一系列检查，它的性能会更好。
然而，对你的制服运行 10 次检查，这听起来像是涉及步骤或平滑步骤，当应用于帧缓冲区中的每个像素时，将非常昂贵。这也相当浪费，因为屏幕的很大一部分不会被任何特定的圆圈覆盖。
无需使用单独的 glDrawElements() 调用来绘制单个圆圈，也无需通过绘制屏幕大小的四边形来绘制单个圆圈。我在 this answer 中描述了我用来在我的开源应用程序中绘制球体冒名顶替者的过程。我可以在最新的 iOS 设备上以 60 FPS 的速度在屏幕上绘制数千个圆圈(球体)。为此，我为每个刚好足够大的圆传递一个四边形包含那个圆而不是更大。这些四边形都聚集在一个数组中并一次绘制。每个圆的附加参数作为属性与顶点数据一起传递。例如，我不需要指定半径，因为我在顶点旁边使用从 (-1, -1) 到 (1, 1) 的冒充空间坐标，并进行简单的计算以确定一个点是否在圆内。
如果您只绘制每个圆圈所需的片段，而不绘制更多片段，您将减轻管道片段处理部分的大量负载。您仍然需要启用混合模式，但四边形大小的减少，加上片段着色器中执行的操作的简化，将带来更好的整体性能。
关于ios - 多次调用 glDrawElements 是否比在 GLSL 中对每个片段进行相同的计算更有效？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/13131279/
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