バッチ処理のパフォーマンスを向上させる方法

私はモバイルプラットフォーム用のスプライトベースの2Dゲームを開発しており、OpenGL（まあ、実際にはIrrlicht）を使用してグラフィックスをレンダリングしています。まず、シンプルな方法でスプライトレンダリングを実装しました。すべてのゲームオブジェクトは、独自のGPU描画呼び出しを持つクワッドとして描画されます。つまり、200のゲームオブジェクトがある場合、フレームごとに200描画呼び出しを行いました。もちろん、これは悪い選択であり、すべてのGPU描画呼び出しに関連付けられたCPUオーバーヘッドが少しあるため、私のゲームは完全にCPUバウンドでした。ほとんどの場合、GPUはアイドル状態のままでした。

今、私はオブジェクトを大きなバッチに収集し、これらのバッチを少数の描画呼び出しのみでレンダリングすることで、パフォーマンスを改善できると思いました。バッチ処理を実装し（同じテクスチャを共有するすべてのゲームオブジェクトが同じバッチでレンダリングされるように）、問題がなくなったと考えました...フレームレートが以前よりもさらに低いことを確認するだけです。

どうして？ええと、私には200（またはそれ以上）のゲームオブジェクトがあり、それらは1秒あたり60回更新されます。CPU内の頂点の新しい位置（変換と回転）を再計算する必要があるすべてのフレーム（モバイルプラットフォームのGPUはインスタンス化をサポートしていないため、そこで実行することはできません）。この計算は1秒あたり48000（200 * 60 * 4以降）すべてのスプライトには4つの頂点があります）、単に遅すぎるようです。

パフォーマンスを改善するために私ができることは何ですか？すべてのゲームオブジェクトが（ほぼ）すべてのフレームで移動/回転しているため、頂点の位置を再計算する必要があります。私が考えることができる最適化は、ローテーションのルックアップテーブルだけなので、計算する必要はありません。ポイントスプライトは役に立ちますか？厄介なハックはありますか？他に何か？

ありがとう。

アンドロイド用のirrlichtのポートを使用しましたか？AndroidとiPhoneの2Dスプライトの場合、私はあなたと同じトリックを使用します。バッチ処理です。OpenGL ES 1.xおよび2.xで多くのソリューションを試します。

• z（視差）およびテクスチャで並べ替え、CPUで変換を行い、glDrawArraysまたはglDrawElementsを呼び出します（最速の方法）。可能であれば、1つの大きなテクスチャを使用します。
• VBOと同じトリックですが、フレームごとにすべての情報を更新するため、高速ではありません。staticsスプライトに役立ちます。
• OpenGL ES 2.xを使用し、頂点シェーダーを使用して位置を計算する（遅い）
• PointSpritesを使用します（四角形ではなく、透明ピクセルが多すぎると塗りつぶし率が低下する場合の解決策はありません）
• gldrawtexoes拡張機能を使用...
• 各スプライトに描画呼び出しを使用する（最も遅いメソッド）

したがって、あなたと同じように、すべての変換はOGLES 1.xまたはOGLES 2.xのCPUによって行われます。ネオン命令がある場合は、それらを使用して計算を高速化できます。

PS：iPhoneまたはAndroidデバイスでは、CPU制限はありませんが、フィルレートは制限されています。したがって、オーバードローを制限することは非常に重要です。

私はVBOを用意することをお勧めします。各頂点には、レンダリングされた各オブジェクトの位置/回転が含まれ、あなたがしているようなテクスチャに基づいてバッチ処理されます。私はogl ESにあまり詳しくないので、サポートされているglslのバージョンはわかりませんが、一連のテクスチャに基づいてバッチ処理し、渡した4つほどのテクスチャのどれを保存することもできます。頂点の内側を使用します。ポイントスプライトを使用すると、送信するデータの量が大幅に削減されるため、パフォーマンスが確実に向上します。正しく実行している場合は、バッチ処理によってパフォーマンスが低下することはありません。また、シェーダーの回転を計算し、int / float値をパラメーターまたは頂点自体の内部に渡すだけで、パフォーマンスを少し向上させることもできます。（paramsはより速く、

あなたはインスタンス化されていないモバイルプラットフォームについて言及します。しかし、まだ頂点シェーダーはありますか？

その場合でも、非常に高速な疑似インスタンス化を行うことができます。コーナーポイント（スプライトの中心点を基準にして-1 / -1、1 / -1、1/1、-1/1など）と必要なテクスチャ座標をVBO（GL_STATIC_DRAW）に作成します。 。
次に、スプ​​ライトの中心点へのすべての描画呼び出しに対して一般的な頂点属性の1つを設定し、バッファがバインドされた2つの三角形を描画します。頂点シェーダー内で、一般的な頂点属性を読み取り、頂点の座標を追加します。

これにより、すべてのスプライトのデータ転送をブロックする手間が省け、はるかに高速になります。描画呼び出しの実際の数はそれほど重要ではなく、その間のブロッキング/ストールが重要です。

問題は、フレームごとにGPUに送信するデータの量にあります。バッチごとにVBOを作成して1度入力するだけで、バッチを描画するときに対応する変換マトリックス（glMultMatrix、またはES 2.0を使用している場合はシェーダー）を適用します。