关于 Direct2D 绘图调用中的多线程

Posted 2023-02-22

【中文标题】关于 Direct2D 绘图调用中的多线程

【英文标题】：About multithreading in a Direct2D drawing call

【发布时间】：2014-06-26 12:00:20

【问题描述】：

序言

好吧...我知道这个问题可能涉及多个主题，但我对 DirectX 以及多线程以及我到目前为止阅读的 ***+MSDN 文章完全没有帮助。因此，我非常感谢 每条 将我推向正确方向的评论。

前提

几周前我开始编写一个Direct2D 渲染器，它绘制了我放入其中的一些矩阵并在单个窗口中绘制它（顺便说一句，效果很好）。

我试图加快计算速度并得到使用openMP 的提示。使用 pragma 语句时，我的程序使用 3 个线程而不是 1 个线程 - 我猜这很好。但我没有注意到任何加速。然而，这不是最重要的部分。绘图调用占用的时间比我计算矩阵的时间要多 很多。而且我不知道如何加快速度。

问题

请告诉我应该注意什么或如何加快/多线程我的绘图调用。

注意：我使用的是 STL、Windows 和 DirectX 标头，但没有 .NET、MFC/ATL 或类似库。

代码示例

vector<dot> set computeMatrix(ushort x, ushort y)

   // init set
   #pragma omp parallel for
   for(i=0; i<y; ++i)
     for(j=0; j<x; ++j)
        //do some computation
   return set;

dot 是一个 D2D1 椭圆对象。

void draw(vector<dot> set)

  pRenderTarget->BeginDraw();
  pRenderTarget->SetTransform(D2D1::Matrix3x2F::Identity());
  #pragma omp parallel for
  for(auto coord: set)
  
    // set the pBrush
    pRenderTarget->FillEllipse(dot, pBrush);
  
  pRenderTarget->EndDraw();

【问题讨论】：

一些我已经找到并阅读过的资源，但还没有帮助回答我的问题：SO: Best practices for multithreading in D2D、SO: Multithreading in D2D、BatchBatchBatch 以及链接的 MSDN 文章那些 *** 线程。

【参考方案1】：

如果您使用的是 Win8 或更高版本，请确保在创建 Direct2D 设备上下文时设置了D2D1_DEVICE_CONTEXT_OPTIONS_ENABLE_MULTITHREADED_OPTIMIZATIONS 选项。

指定此标志后，Direct2D 将在 系统上存在的所有逻辑核心，它们可以 显着减少整体渲染时间。

目前，此标志仅适用于几何图形，并且需要 HAL。

从 Windows 8.1 开始，此标志仅影响路径几何渲染。它 对仅包含其他原始类型的场景没有影响（例如 文本、位图或几何实现）。

此标志在软件中渲染时也没有影响（即当 使用 WARP Direct3D 设备进行渲染）。控制软件 多线程，调用者应该使用 D3D11_CREATE_DEVICE_PREVENT_INTERNAL_THREADING_OPTIMIZATIONS 标志何时 创建 WARP Direct3D 设备。

指定此标志可以增加渲染期间的峰值工作集 并且还可以增加已经存在的应用程序中的线程争用 利用多线程处理。

您可能还想考虑geometry realizations。我发现当有大量几何对象要渲染时，这会产生明显的差异，但是您必须针对您的场景进行分析。椭圆是一种简单的几何体，因此您可能看不到明显的增益，尤其是当您必须转换到渲染位置时。

OpenMP（或任何其他 GPU api）在简单任务上可能会提供更差的性能，因为必须创建“视图”并将数据复制到视图和从视图复制数据的开销。确保您从使用 OpenMP 中受益于特定任务，并确保您的分析包含上述步骤。

请记住，线程的创建和调度会产生大量开销。通常，通过使代码尽可能简单，而不是处理调度和同步，您会看到更好的性能。然而，精心规划的线程可以带来巨大的收益，尤其是当它们不操纵相同的资源（或数据）时。

查看您的渲染过程，并尝试确定您的任何代码是否必须重新计算未更改的任何内容（大小、位置等）。在响应窗口大小更改时执行这些任务。注意你的结构对齐（内存边界）和数据的局部性（缓存未命中是昂贵的）。希望这会有所帮助。