加速在SceneKit中的渲染速度

Question

所以，我正在使用SceneKit来渲染一组参数曲面（它们的总和构成一个对象）。为了将它们显示在屏幕上，我通过采样点并创建三角形来创建自定义几何体。以下是我如何操作的概述。

Loop through the collection of surfaces
    Generate a random color C
    For each surface calculate a grid of N x N points (both positions and normals)
    Assign all vertexes for that surface the color C
    Add groups of 3 vertexes from this surface to the face index list

看起来这很有效。获取所有这些数据后，我将其转换为正确的结构（SCNGeometrySource和SCNGeometryElement），并像这样创建SCNGeometry

SCNGeometry(sources: [vertexSource, normalSource, colorSource], elements: [element])

这样做可以将我的表面显示在屏幕上，但是我遇到了一个问题，我正在尝试处理一些非常复杂的对象，当我移动相机查看对象时速度变得非常慢。渲染时间约为500毫秒，这使我的帧率和体验感变得非常糟糕。

因此，问题是，我应该采取哪些措施来加速SceneKit性能？我使用了三个参数：三角形原语类型、allowsCameraControl=true （用于旋转相机），以及SCNView的金属特性。我在WebGL中使用Three.js完成了同样数量的数据的相同项目，并且可以很好地使用旋转相机，因此我不相信Scene Kit无法至少与其竞争。我可以调整和关闭哪些功能以加速性能呢？对于那些好奇的人，我正在努力处理的模型生成了231,900个顶点和347,850个面索引（11.1312MB的顶点数据（位置和正常）和1.3914MB的面数据（基本上只是三角形中顶点的索引位置）。）

- Red

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在iPad 3或更早版本上，这已经接近顶点限制了。加上你使用的填充率，你可能会很难达到60fps，但不应该差太远。500毫秒确实异常。 - Confused

我的旧4s处理那些数字时大约以20fps处理。你的伪代码看起来不错，这就是我生成几何图形的方式。有时我会搞混指数，导致屏幕上出现凹面杂乱。这会真正影响帧率，我认为这是由于片段着色器需要做更多的工作。我会仔细检查网格，也许将其设为半透明，并打开线框模式svnView.debugOptions = .ShowWireframe。 - lock

我如何手动更改填充率？ - Red

你可以通过应用完全透明的材料来完全“禁用”过滤器，这样你就可以将几何成本与材料渲染隔离开来。甚至一个“空”材料也可以达到这个效果。我不是完全确定...但应该有一种方法可以在没有任何纹理/皮肤/材料的情况下测试几何性能。 - Confused

Answer 1

1) 如果您在生成的表面中心“站立”，那么您的问题可能是您绘制了很多屏幕外的内容（没有视锥剪裁），因此您需要将表面（单个节点）分成子表面（子节点），以便仅绘制在相机视图空间中可见的节点。

话虽如此，231,900个顶点实际上并不多，我使用SceneKit Metal渲染器（比使用OpenGL渲染器快20％）在OSX上每秒绘制数百万个顶点。

2) 如果您从远处查看表面并且性能不佳，请检查在创建SCNGeometrySource时提供的bytesPerComponent:数量。当在GeForce GTX上使用CGFloat（双精度）而不是纯浮点数时，我的性能大幅下降（在集成的英特尔图形上还好）。

- Ef Dot