均匀影响着色器流程和性能

Posted 2023-02-22

【中文标题】均匀影响着色器流程和性能

【英文标题】：Uniform affecting shader flow and performances

【发布时间】：2015-04-05 19:51:47

【问题描述】：

我正在尝试使用 OpenGL 片段着色器，通过两次通道（一次水平，一次垂直）完成巨大的模糊 (300*300)。

我注意到将方向作为统一 (vec2) 传递比直接在代码中编写它（140 到 12 fps）慢大约 10 倍。

即：

vec2 dir = vec2(0, 1) / textureSize(tex, 0);
int size = 150;
for(int i = -size; i != size; ++i) 
    float w = // compute weight here...
    acc += w * texture(tex, + coord + vec2(i) * dir);

似乎比：

uniform vec2 dir;
/*
  ...
*/
int size = 150;
for(int i = -size; i != size; ++i) 
    float w = // compute weight here...
    acc += w * texture(tex, + coord + vec2(i) * dir);

用不同制服创建两个程序不会改变任何事情。

有谁知道为什么会有如此大的差异，为什么驱动程序没有看到“内联”目录可能更快？

编辑：将尺寸作为制服也有影响，但不如 dir。

如果您有兴趣查看它的外观（FRAPS 提供 fps 计数器）：

uniform blur.

"inline" blur.

no blur.

快速说明：我在使用 OpenGL 4.2 和 glsl 420 的 nVidia 760M GTX 上运行。另外，puush 的 jpeg 负责图像中的颜色。

【参考方案1】：

一个很好的猜测是UBOs 存储在共享内存中，但可能需要偶尔往返全局内存 (vram)，而非统一版本将那一小段数据存储在寄存器或常量中记忆。

但是，由于 OpenGL standard 没有规定您的数据存储在哪里，您必须查看分析器，并尝试更好地了解 NVIDIA 的 GL 实施的工作原理。

我建议您从分析开始，使用NVIDIA PerfKit 或NVIDIA NSIGHT for VS。就算你这么想，现在也太麻烦了。如果你想编写高性能代码，你应该开始习惯这个过程。你会看到它最终变得多么容易。

编辑：

那么为什么它这么慢呢？因为在这种情况下，一个失败的优化（数据不在寄存器中）可能导致其他（如果不是大多数其他）优化也失败。而且，巧合的是，优化对于 GPU 代码快速运行是绝对必要的。

【讨论】：

所以你建议试试uniform vec2 dirUni; vec2 dir = dirUni; ?

你可以尝试很多东西（你应该）。然而，即使这在 760M GTX 上使用 OpenGL 4.2 “有效”，它也可能在不同的卡和/或不同的 OpenGL 版本上显示出非常不同的性能。更不用说，不同的驱动程序。

统一 vec2 dirUni; vec2 dir = dirUni;不会改变任何东西，但将尺寸视为制服确实会产生影响，但只有 50% 左右。

你试过让size const 吗？将其从 int 更改为 float 怎么样？ Might be faster.

我目前正在研究 PerfKit（因为我没有使用 VS 也没有 eclipse）。这么小的（8 个字节）的东西怎么会有这么大的影响呢？只有两个drawcall。