使用着色器进行计算

Posted 2023-02-24

【中文标题】使用着色器进行计算

【英文标题】：Using shader for calculations

【发布时间】：2011-04-24 07:41:53

【问题描述】：

是否可以使用着色器计算一些值，然后将它们返回以供进一步使用？

例如，我将网格发送到 GPU，并带有一些关于如何修改（更改顶点位置）的参数，然后取回生成的网格？我认为这是不可能的，因为我没有看到任何从着色器到 CPU 的通信变量。我正在使用 GLSL，所以只有统一、属性和变化。我应该使用属性还是统一，渲染后它们仍然有效吗？我可以更改这些变量的值并将它们读回 CPU 吗？在 GPU 中有映射数据的方法，但这些方法会被更改且有效吗？

这就是我正在考虑的方式，尽管可能还有其他方式，这对我来说是未知的。如果有人能给我解释一下，我会很高兴，因为我刚刚阅读了一些关于 GLSL 的书，现在我想编写更复杂的着色器，并且我不想缓解目前不可能的方法。

谢谢

【参考方案1】：

现在您可以使用 OpenGL 中的着色器缓冲区对象在着色器中写入可在主机中读取的值。

【参考方案2】：

好问题！欢迎来到图形处理单元通用计算的勇敢新世界 (GPGPU)。

使用像素着色器可以实现您想要做的事情。您加载纹理（即：数据），应用着色器（进行所需的计算），然后使用 Render to Texture 将生成的数据从 GPU 传递到主内存 (RAM)。

为此创建了一些工具，最著名的是 OpenCL 和 CUDA。它们极大地帮助了 GPGPU，因此这种编程看起来几乎像 CPU 编程。

它们不需要任何 3D 图形经验（尽管仍然是首选 :)）。您不需要对纹理进行任何技巧，只需将数组加载到 GPU 内存中即可。处理算法是用稍微修改过的 C 语言编写的。最新版本的 CUDA 支持 C++。

我建议从CUDA开始，因为它是最成熟的：http://www.nvidia.com/object/cuda_home_new.html

【讨论】：

正如 testalino 所写，CUDA 是特定于 nVidia 的。当我在运行 Radeon 时，我不会遇到速度变慢的问题，或者甚至可以在 Radeon 上运行 CUDA 吗？ OpenCL 是不是效果较差，或者为什么不建议先使用它？

@Raven 是的，CUDA 完全是 nVidia 特定的。如果让我选择，我会更喜欢 CUDA+nVidia。既然你有 ATI，你就必须选择 OpenCL。据我所知，CUDA 更成熟，工具更好等。在性能方面，我认为没有显着差异。

@Raven，如果我已经使用 Direct X，我会选择 Direct Compute，如果我使用的是 Open GL，我会选择 Open CL。出于上述原因，我永远不会使用 CUDA。您无法确保使用您的应用程序的每个人都拥有 NVIDIA 卡。

感谢您的意见。由于您所说的原因，因为我讨厌那些我无法完全玩的 physx 游戏 + 我正在学习 openGL 而不是 CG 或 DirectX，我认为 openCL 最适合我的需求。

@Raven 如果你有 ATI 那么这是唯一的选择。

【参考方案3】：

这在使用 Open CL、Microsoft Direct Compute（DirectX 11 的一部分）或 CUDA 的现代显卡上很容易实现。使用普通着色器语言（例如 GLSL、HLSL）。前两个适用于 Nvidia 和 ATI 显卡，cuda 是 nvidia 独有的。

这些是用于计算显卡上的东西的特殊库。我不会为此使用普通的 3D API，尽管有一些解决方法是可能的。

【参考方案4】：

我最好的猜测是将您发送到BehaveRT，这是一个为利用 GPU 进行行为模型而创建的库。我认为如果你可以在库中制定你的修改，你可以从它的抽象中受益

关于你的cpu和gpu之间来回传递的数据，我会让你浏览文档，我不确定