直接写入顶点缓冲区

Question

我继承的DirectX 9应用程序/游戏使用动态顶点缓冲区。每一帧，它：

1. 锁定顶点缓冲区
2. 循环遍历网格，并将顶点数据写入临时缓冲区（在程序启动时动态分配），直到缓冲区已满
3. 将临时缓冲区的内容复制到顶点缓冲区
4. 重复步骤2和3，直到所有数据都被复制
5. 解锁顶点缓冲区

我的问题是，临时缓冲区的部分是否必要？我不能在官方文档中找到此做法的证据，并且我不信任之前的程序员。是否有理由不直接将顶点数据写入顶点缓冲区？

- Smohn Jith

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我认为你直接写入顶点缓冲区会很好... - Nathan Monteleone

虽然我认为，如果锁定的顶点缓存直接映射到GPU上（参见leftaroundabout的答案），它的性能可能不如意。 - Nathan Monteleone

Answer 1

免责声明: 我不知道DirectX顶点缓冲区是如何工作的，我的理解可能有误。

这样做可能会更慢：顶点缓冲区被分配用于优化GPU访问，即最好在GPU自己的存储器中。这意味着直接从CPU访问它比访问普通RAM要慢得多。另一方面，可以相对快速地复制整个数组，所以最好在主存中准备这样一个数组，并一次性将其复制到顶点缓冲区中。

- leftaroundabout

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我有点怀疑从LockVertexBuffer返回的指针是否直接寻址到GPU内存。我认为它将在由驱动程序管理的主内存中，一旦您解锁顶点缓冲区，它就可以自由地将其DMA到显卡上。不幸的是，我也不是Direct3D专家 - 这就是OpenGL的工作方式。 - Nathan Monteleone

是的，这很有道理。我只知道CUDA中的GPU编程，可以直接访问设备内存，但在非硬件特定的图形库中可能不是这样工作的。 - leftaroundabout

无论如何，如果没有Direct3D专家来拯救这一天，我认为他应该对其进行基准测试并观察结果 :) - Nathan Monteleone

Answer 2

临时缓冲区不是必需的，但有一个重要说明。

DirectX动态顶点缓冲区针对GPU的读取和CPU的写入进行了优化。写入访问的优化称为“写组合”，它涉及与普通内存缓存不同的机制。给定你按顺序以4/8/16字节块写入内存，CPU将批量地将写入操作结合在一起。

请注意，由驱动程序决定从动态缓冲区锁定返回何种类型的内存，可能不是写组合，但将其视为写组合是最佳选择。

写组合内存未被缓存，因此从中读取会导致性能问题。

如果游戏既读取又写入临时缓冲区，或者不按顺序写入组件 -例如首先是位置，然后是纹理坐标- 这可能是解释该游戏为什么使用临时缓冲区的原因。

- Slagh

Answer 3

临时缓冲区是不必要的。从Lock返回的指针实际上已经是一个临时缓冲区。驱动程序只有在解锁缓冲区后才能开始对其进行任何有意义的操作。

如果使用D3DLOCK_DISCARD，那么驱动程序没有义务使用任何合理的数据来读取。因此，实现可以完全返回malloc(size)。

如果您不使用D3DLOCK_DISCARD，那么这实际上是一个单独的问题。

- Puppy