分离线程中的 Qt4/Opengl bindTexture

Posted 2023-02-16

【中文标题】分离线程中的 Qt4/Opengl bindTexture

【英文标题】：Qt4/Opengl bindTexture in separated thread

【发布时间】：2012-09-25 09:07:53

【问题描述】：

我正在尝试使用 QGLWidget 实现类似 CoverFlow 的效果，问题是纹理加载过程。

我有一个工作线程（QThread）用于从磁盘加载图像，主线程检查新加载的图像，如果找到，则使用 bindTexture 将它们加载到 QGLContext 中。在绑定纹理时，主线程被阻塞，所以我有一个 fps 下降。

这样做的正确方法是什么？

【参考方案1】：

我发现Qt4中bindTexture的默认行为非常慢：

bindTexture(image,target,format,LinearFilteringBindOption | InvertedYBindOption | MipmapBindOption)

在绑定选项中仅使用 LinearFilteringBindOption 可以大大加快速度，这是我当前的调用：

bindTexture(image, GL_TEXTURE_2D,GL_RGBA,QGLContext::LinearFilteringBindOption);

更多信息here：3800x2850 bmp 文件的加载时间从 2 秒减少到 34 毫秒

当然，如果您需要 mipmapping，这不是解决方案。在这种情况下，我认为要走的路是 Pixel Buffer Objects。

【讨论】：

那么，生成两个大小的非幂次纹理的 mipmap 很慢，为什么您认为 Pixel Buffers 会有所作为？

PBO 可以使用 DMA 将像素数据传输到显卡而不涉及 CPU 周期，不是吗？所以在单独的线程中使用 PBO 可以解决问题。

图形驱动程序可以做任何事情来优化上传 PBO，它会做优化上传纹理。对这种大小的图片进行 mipmap 的问题不在于（仅）传输，而是它将扩展到 4096x4096 并缩小 12 倍以形成 mipmap 的事实。切换到 PBO 不会加快这些操作，事实上我根本看不出 PBO 与 mipmapping 有什么关系。

更糟糕的是，如果你上传几张没有 mipmapping 的大图像，你的渲染速度会因为不断缩小巨大的纹理而变慢。另一方面，使用 mipmapping 你会浪费视频内存。在您的情况下，更好的方法是在使用它们制作纹理之前缩小图像，如果您不希望在渲染时需要缩小它们 - 不要创建 mipmap。

所以，如果我使用 mipmapping，我将在绑定发生时使用更多 VRAM 和更多带宽，如果我不这样做，视频卡将缩小纹理如果需要（对渲染性能不利)。解决方案应该是：缩小我的图像 + mipmapping

【参考方案2】：

在主线程中绑定（单QGLWidget解决方案）：

决定最大纹理大小。例如，您可以根据最大可能的小部件大小来决定它。假设您知道小部件最多（大约）800x600 像素，并且可见的最大封面具有上下 30 像素的边距和 1:2 纵横比 -> 600-2*30 = 540 -> 封面的最大尺寸是270x540，例如存储在m_maxCoverSize。

在加载器线程中将传入的图像缩放到该大小。绑定更大的贴图是没有意义的，越大的贴图上传到显卡的时间就越长。使用QImage::scaled(m_maxCoverSize, Qt::KeepAspectRatio) 缩放加载的图像并将其传递给主线程。

限制纹理的数量或花费在每帧绑定它们的更好时间。 IE。记住你开始绑定纹理的时间（例如QTime bindStartTime;）和绑定每个纹理之后：

if (bindStartTime.elapsed() > BIND_TIME_LIMIT) 休息;

BIND_TIME_LIMIT 取决于您要保持的帧速率。但是当然，如​​果绑定每个纹理比BIND_TIME_LIMIT 花费的时间要长得多，那么您还没有解决任何问题。

尽管在速度较慢的机器/显卡上加载图像，您仍可能会遇到帧率下降的情况。其余的代码应该准备好接受它（例如，使用实际时间来驱动动画）。

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替代解决方案是在单独的线程中绑定（使用第二个不可见的QGLWidget，参见documentation）：

2. 纹理在线程中上传。

在线程中上传纹理对于处理需要显示的大量图像的应用程序（例如照片库应用程序）可能非常有用。这在 Qt 中通过现有的 bindTexture() API 得到支持。一个简单的方法是创建两个共享的 QGLWidgets。一个在主 GUI 线程中成为当前线程，而另一个在纹理上传线程中成为当前线程。上传线程中的小部件从不显示，它仅用于与主线程共享纹理。对于通过 bindTexture() 绑定的每个纹理，通知主线程以便它可以开始使用该纹理。

【讨论】：

问题在于纹理大小，我使用的是 480x700 图像（或多或少），但每个封面都有自己的尺寸（480x741、480x744、640x437）以保持封面的纵横比.我已经缩小了工作线程上的封面，但根据显卡的不同，封面尺寸必须缩放太多......

抱歉，我的评论不完整。

非常感谢您的回答，我已尝试限制每帧的绑定数量，这有点帮助。昨天我尝试了替代解决方案，但是在后台线程中绑定纹理需要调用 makeCurrent() （获取对共享 QGLContext 的访问权限），因此在绑定纹理时主线程无法访问上下文，我得到了相同的fps下降。也许我做错了什么......

第二个解决方案需要两个 QGLWidget——一个（不可见）用于绑定纹理，另一个（可见）用于渲染。

我会用第二个 QGLWidget 和一个 QThread 再试一次，如果我发现问题我会分享一些代码。再次感谢。