为什么添加颜色附件会导致速度减慢3倍

Why does adding a color attachment cause a 3x slowdown?

本文关键字：速度 3倍 添加 颜色 为什么      更新时间：2023-10-16

我对一些模型的深度渲染如下：

m_fbo = new globjects::Framebuffer();
depthBuffer = globjects::Texture::createDefault();
depthBuffer->storage2D(1, GL_DEPTH_COMPONENT32F, size, size);
m_fbo->attachTexture(GL_DEPTH_ATTACHMENT, depthBuffer);
m_fbo->bind();
... draw all the things

现在，当我添加一个颜色附件时，它是这样的：

m_fbo = new globjects::Framebuffer();
depthBuffer = globjects::Texture::createDefault();
depthBuffer->storage2D(1, GL_DEPTH_COMPONENT32F, size, size);
m_fbo->attachTexture(GL_DEPTH_ATTACHMENT, depthBuffer);
attributeBuffer = globjects::Texture::createDefault();
attributeBuffer->storage2D(1, <format>, size, size);
m_fbo->attachTexture(GL_COLOR_ATTACHMENT0, attributeBuffer);
m_fbo->bind();
... draw all the things

根据属性缓冲区的格式，渲染时间从2.6ms变为5ms（R8、RG8）、8.5ms（RGB8、RGBA8、R32F）或14.5ms（RG32F、RGBA32F）（使用opengl计时器查询测量）。

我甚至没有更改片段着色器，所以我不计算任何额外的值来写入颜色缓冲区。如果我注释掉attachTexture行，则渲染时间再次下降。

手头的纹理是2Kx2K阴影贴图图集。我使用的程序镶嵌模型，将每个三角形转换为一个点，并将gl_PointSize=1的点渲染为该图集中随机选择的一个64x64瓷砖。镶嵌和几何着色器都很重，所以我不认为这是带宽或填充率限制。如果我渲染到一个大的阴影贴图而不是多个小的阴影贴图中，这种减速会小得多（1.9到2.1ms）。

如果我在几何着色器中使用imageStore手动将属性写入纹理，并且不使用颜色附件，则速度减慢也是合理的（1.9到2.3ms）

此外，当我开始用nsight跟踪时，这种减速神秘地消失了，这使得无法对此进行分析。

你知道为什么会发生这种事吗？

我使用的是750钛

与大多数OpenGL性能问题一样，它们依赖于实现。因此，我们只能猜测，除非我们知道实际的实现是如何工作的。

  1. GPU通常针对仅深度渲染进行优化。由于添加了颜色附件，因此不再执行仅深度渲染
  2. 您的彩色附件格式为GL_R32F。此格式的渲染速度很可能比常规的旧GL_RGBA8格式慢
  3. 如果每次切换到随机选择的64x64阴影贴图时都更改渲染目标，则速度非常慢。更改渲染目标是一项非常昂贵的操作，但有一些方法可以解决。请参阅本演示文稿的第29页：http://http.download.nvidia.com/developer/presentations/2005/GDC/OpenGL_Day/OpenGL_FrameBuffer_Object.pdf
  4. 如果我理解正确的话，你正在渲染很多1像素的三角形。这很慢。这是因为GPU将像素光栅化为2x2像素的组。即使只有一个像素被渲染，硬件仍然会运行着色器4次，然后只丢弃3个像素。如果所有渲染的都是1像素三角形，那么实际上浪费了光栅化性能的3/4

请问您为什么使用深度附件格式GL_DEPTH_COMPONENT32F？大多数GPU甚至不支持32位深度缓冲区。通常为24位。您是否尝试使用GL_DEPTH_COMPONENT24或GL_DEPTH_COMPONENT32？

不过，这是一个非常特殊的问题。你有没有尝试更新你的GPU驱动程序？

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