使用多个PBO异步从OpenGL前缓冲区读取数据

Question

我正在开发一个应用程序，需要从OpenGL应用程序的前缓冲区中读取整个帧。我可以劫持应用程序的OpenGL库，并在swapbuffers上插入我的代码。目前，我成功地使用了一个简单但极其缓慢的glReadPixels命令而没有使用PBO。

现在我了解到使用多个PBO可以加速处理速度。虽然我认为我已经找到足够的资源来实际编程（不是很难），但我还有一些操作问题。我会做如下步骤：

1.创建一系列（例如3个）PBO；

2.在我的swapBuffers覆盖中使用glReadPixels将数据从前缓冲区读取到PBO中（应该快速且非阻塞，对吗？）；

3.创建一个单独的线程调用glMapBufferARB，在每个PBO上执行一次glReadPixels之后，因为这会阻止像素进入客户端内存；

4.处理第3步中的数据。

现在我的主要关注点当然是步骤2和步骤3。我了解到在PBO上使用glReadPixels是非阻塞的，如果我在此之后立即发出新的OpenGL命令，这会成为一个问题吗？那些OpenGL命令会阻塞吗？还是它们会继续执行（我猜是这样），如果是这样，我猜只有swapbuffers可能会成为一个问题，这个命令会停止还是glReadPixels从前缓冲区读取数据的速度要快得多（每15->30ms），或者最坏的情况是在glReadPixels仍然在将数据读取到PBO时执行swapbuffers？我的当前猜测是这个逻辑将执行以下操作：将FRONT_BUFFER复制到VRAM的通用位置，将VRAM->RAM复制。但我不知道这两者哪一个是真正的瓶颈以及对正常OpenGL命令流的影响。

然后，在第3步中，将它异步地放在与正常OpenGL逻辑分开的线程中是否明智？目前我认为不是，因为似乎在执行此操作后必须将缓冲区操作恢复为正常状态，而我无法在原始代码中安装同步对象来暂时阻塞它们。所以，我认为最好的选择是在读取它们之前定义一定的swapbuffer延迟，例如在同一线程中调用PBO i％3上的glReadPixels和PBO（i + 2）％3上的glMapBufferARB，从而导致2帧的延迟。此外，当我调用glMapBufferARB使用客户端内存中的数据时，这是否是瓶颈，还是glReadPixels（异步）是瓶颈？

最后，如果您有更好的想法来加速从OpenGL中读取帧，请告诉我，因为这是我当前系统中痛苦的瓶颈。

我希望我的问题足够清晰，我知道答案可能也可以在互联网上找到，但我大多数都是得到使用PBO将缓冲区保留在视频内存中并在那里进行处理的结果。我真的需要将前端缓冲区读回RAM，并且我没有找到关于在这种情况下性能的清晰解释（我需要这个，我不能依赖“它更快”，我需要解释为什么它更快）。

谢谢

- KillianDS

Answer 1

您确定要从前缓冲区读取吗？您没有拥有此缓冲区，根据您的操作系统，它可能会被销毁，例如，被另一个在其上方的窗口所覆盖。

针对您的用例，人们通常会执行以下操作：

• 绘制N
• 从后缓冲区开始PBO读取N
• 绘制N+1
• 从后缓冲区开始PBO读取N+1
• 同步PBO读取N
• 处理N
• ...

以上操作都应该在单个线程中执行。

- eile

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我知道我想要从前缓冲区读取（或在调用之前从后缓冲区读取），这实际上并不是问题所在。你的答案帮助了我关于线程的问题，这其实我已经有点怀疑了。但我真的很想知道当你这样做时GPU屏幕后面发生了什么，什么被阻塞了，什么没有被阻塞，尝试使用超过两个PBO是否合理等等。无论如何，感谢你的回答 :)！ - KillianDS

使用后备缓冲区是更好的选择。幕后发生的事情取决于驱动程序。通常，异步读取会被发布到GPU fifo中，在GPU按顺序处理时进行处理。完成后，GPU将发送一个令牌告诉驱动程序操作已完成 - 这将取消阻止mapBuffers。对于任何更具体的内容，您需要与nVidia / AMD工程师交谈。根据您想要有多少帧“在飞行”可能有意义使用超过两个缓冲区。只需实现可配置，并进行基准测试即可。 - eile