基础概念记录

Posted 2020-11-16 steamedbun

Draw Call就是CPU调用图形编程接口，比如DirectX或OpenGL，来命令GPU进行渲染的操作。

例如，DirectX中的DrawIndexedPrimitive命令，OpenGL中的glDrawElement命令。

1.CPU和GPU并行工作的原理

为了CPU和GPU可以并行工作，就需要一个命令缓冲区(Command Buffer)

命令缓冲区包含了一个命令队列，由CPU向其中添加命令，而由GPU从中读取命令。添加和读取的过程是相互独立的，因此命令缓冲区可以使CPU和GPU相互独立工作。当CPU需要渲染一些对象时，它可以向命令缓冲区添加命令，而GPU完成了上一次的渲染任务后，它就可以从命令队列里取出一个命令并执行它。

命令缓冲区中的命令有很多种类，而Draw Call是其中的一种，其它命令还有改变渲染状态等命令（改变使用的Shader，使用不同的纹理等）。

2.为什么 Draw Call多了会影响帧率?

在每次调用Draw Call之前，CPU需要向GPU发送很多内容，包括数据，状态，命令等。在这一阶段，CPU需要完成很多工作，例如检查渲染状态等。而一旦CPU完成了这些准备工作，GPU就可以开始本次的渲染。GPU的渲染能力是很强的，渲染300个和3000个三角网格通常没有什么区别，因此渲染速度往往快于CPU提交命令的速度。如果Draw Call的数量太多，CPU就会把大量时间花费在提交Draw Call命令上，造成CPU的过载。

*因此造成Draw Call性能问题的元凶是CPU。

3.如何减少DrawCall？

提交大量很小的Draw Call会造成CPU的性能瓶颈，即CPU把时间都花费在准备Draw Call的工作上了。那么，一个很显然的优化想法就是把很多小的Draw Call合并成一个大的Draw Call,这就是批处理的思想。

需要注意的是，由于我们需要在CPU的内存中合并网格，而合并的过程是需要消耗时间的。因此，批处理更适合静态的物体，例如不会移动的大地，石头等，对于这些静态物体我们只需合并一次即可。当然，我们也可以对动态物体进行批处理。但是，由于这些物体是不断运动的，因此每一帧都需要重新进行合并然后再发送给GPU，这对空间和时间都会造成一定的影响。