一次调用可以在 glsl 计算着色器中进行乒乓传播吗？

Posted 2023-03-17

【中文标题】一次调用可以在 glsl 计算着色器中进行乒乓传播吗？

【英文标题】：Ping pong propagation in glsl compute shader possible in one call?

【发布时间】：2013-09-13 04:18:28

【问题描述】：

我尝试使用 glsl 计算着色器实现 32x32x32 3D 纹理的传播方案，如果我可以只执行一次着色器进行 x 次迭代，那就太好了。

我有 3 个纹理，一个是源，一个是目标，第三个是累积一切。每次迭代都必须交换源和目标。 伪代码看起来像 OpenGL：

glUseProgram(computeShaderId);
glBindImageTexture(0, srcTexId, 0, GL_TRUE, 0, GL_READ_WRITE, GL_RGBA32F);
glBindImageTexture(1, targetTexId, 0, GL_TRUE, 0, GL_READ_WRITE, GL_RGBA32F);
glBindImageTexture(2, accumulateTexId, 0, GL_TRUE, 0, GL_READ_WRITE, GL_RGBA32F);
glDispatchCompute(32,32,32);

GLSL：

#version 430
layout (local_size_x = 1, local_size_y = 1, local_size_z =1) in;
layout(rgba32f) uniform image3D srcTex;
layout(rgba32f) uniform image3D targetTex;
layout(rgba32f) uniform image3D accumulateTex;

void main() 
  ivec3 currentPos = ivec3(gl_GlobalInvocationID.xyz);

  for (int i=0;i<8;i++)
    //accumulate the values of the 6 neighbours (top,bottom,left,right,front,back)
    //by usind the current sourceTexture
    //this involes  loadImage 
    vec4 neighbourValues=getValuesFrom6Neighbours(currentPos, currentSource);

    storeImage(currentTarget,currentPos,neighbourValues);

    vec4 value=loadImage(accumTex,currentPos);
    storeImage(accumTex,currentPos,neighbourValues+value);

    //the texture are swapped, which I have a solution for so no problem here
    swapSrcAndTarget();

    //here is the Problem how to synchronize all different shader invocations?
    someKindOfBarrier();
  

问题是由于纹理的大小，我无法在一个工作组中完成所有这些工作。它会在一个工作组中，我可以使用 barrier() 就可以了。 由于纹理的交换，我需要在从下一次迭代再次读取之前更新所有值。 有人知道这是否可能吗？

谢谢 马克

【参考方案1】：

正如您所说的那样，所有内容都不适合活动线程，所以我不认为这是直接可能的，除非您接受会有错误（当您读取的一半值可能来自更新之前或之后） .换句话说，所有线程都必须完成第一次 ping，然后才能继续进行 pong。由于一次只物理执行了一部分线程，因此将 pass 放入循环中是行不通的。

我能想到两件事。

将问题分解为可以容纳的图块，但在完成内核/调度之前，图块边缘之间将没有通信（邻居可能是陈旧的）。 实现您自己的调度，并使用 atomic opts 尝试获取任务，直到完成完整的 ping 操作（意味着手动同步）。只有在 memoryBarrier() 之后才能继续进行乒乓球比赛。根据经验，这可能比将 glDispatchCompute 放入 for 循环中慢很多。

【讨论】：

是的，我尝试通过使用 atmoic 增量递增变量来手动同步，并尝试等待该变量达到表示完成一次迭代的值（在本例中为 32768）。问题是我没有找到暂停执行的好方法，我尝试了一个while循环，但这几乎立即破坏了图形驱动程序。我认为您是对的，最好的方法是使用一个 glDispatchCompute 进行一次迭代。谢谢

我以前曾在着色器工作中看到过这样的循环：blog.icare3d.org/2010/07/…，但用新的东西让 GLSL 面对它并不需要太多。例如，当我尝试使用“while (!done()) no-op(); then-execute();”它曾经失败，但将代码放入循环中似乎有效：“while (waiting) if(done()) execute(); waiting=false;”。我已经开始查看着色器二进制文件（它会吐出一些类似汇编的文本，至少在 NVIDIA 上）只是为了确保没有发生真正奇怪的事情。祝你好运:)