OpenGL浮点精度

Question

我正在从传统/立即OpenGL迁移到现代OpenGL (核心配置文件)的项目中工作。在旧版OpenGL实现中，我们使用双精度，即在glVertexPointer中使用GL_DOUBLE，使用glLoadMatrixd等。但是，在现代OpenGL中，只有OpenGL/GLSL 4.0+支持双精度。

为什么旧版OpenGL支持双精度而更新的OpenGL不支持呢？大多数图形卡都不支持双精度，传统OpenGL如何处理双精度？

我在网上找不到任何信息，或者一些答案太旧了。

目前的图形卡是否支持双精度？我应该使用OpenGL 4.0吗？

- Tao Chen

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如果在几乎所有情况下GL_DOUBLE没有与C++的double相等，我会感到非常惊讶。 - Jesper Juhl

我不确定，但我认为旧的图形卡默认使用半浮点。GL_DOUBLE则意味着常规浮点。但这只是我的猜测。图形卡支持double，但它们往往拥有较少的核心可以执行双精度计算，使其几乎无法用于性能会受到巨大打击。 - ALX23z

@JesperJuhl GL_DOUBLE 应该等同于 c++ 的 double，因为传统的 OpenGL 使用 C++ 的 double。然而，现代 OpenGL（不包括 OpenGL 4.0+）没有针对 double 的 API，即 glUniform 不接受 double，你也不能在着色器中定义 double。 - Tao Chen

Answer 1

旧版OpenGL如何支持双精度，而新版OpenGL不支持？传统的OpenGL如何处理双精度，而大多数图形卡甚至不支持双精度？

实际上，你认为的不是那样的。可以将double作为顶点属性使用，并不意味着（也从未意味着）GL实现将以该精度进行计算 - GPU从未这样做过。在任何情况下，数据都会转换为单精度。矩阵也是如此 - 发送到GPU的矩阵在旧版GL中从未是双精度，无论您在指定CPU端数据时使用d还是f后缀。

只是随着更近代的GPU，双精度变得可用于着色器核心，并且现代GL 4.x允许您第一次使用它。

同时请注意，许多真实世界的消费级GPU有一些疯狂低的双精度比率，例如FP32性能的1/32，因此最好三思而后行。对于图形，很少需要此功能。您以前的代码与旧版GL一起工作的事实证明您不需要这种精度。

- derhass

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谢谢您的回答！所以，即使我在使用glm :: dvec3顶点调用glVertexPointer，图形卡内部仍然使用单精度吗？ - Tao Chen

是的！你需要GL4.X版本以及glVertexAttribLPointer函数（注意函数名中的L，表示“双精度”）。 - derhass

@TaoChen：“即使我使用glm::dvec3顶点调用glVertexPointer，图形卡内部仍然使用单精度吗？” 不仅如此。如果您尝试这样做，系统基本上必须在CPU上读取顶点数据并将双精度转换为浮点数，因为硬件实际上无法读取它们。这样做会降低性能。 - Nicol Bolas

“对于图形，你很少需要它。” 实际上，你最明显会使用它的地方（在VS中的位置）实际上并没有帮助，因为gl_Position是一个单精度向量。即使不是这样，消耗它的硬件肯定无法处理双精度值。深度缓冲区也不能。 - Nicol Bolas