最大/最小深度GLSL着色器优化

Question

最大/最小深度GLSL着色器优化

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我正在实现瓦片式延迟渲染，并且需要计算瓦片的最小/最大深度值。我每个瓦片只渲染一个像素，并在嵌套的for循环中收集深度值，代码如下：

float minDepth = 1.0;
float maxDepth = 0.0;

ivec2 clampMax = ivec2(screenSize) - 1;

// Iterate over each pixel in this tile
for (int x = 0; x < 32; x++) {
    for (int y = 0; y < 32; y++) {
        ivec2 newCoord = screenCoord + ivec2(x,y);
        newCoord = min(newCoord, clampMax);

        // Fetch the depth for that coordinate
        float currentDepth = texelFetch(depth, newCoord, 0).r;

        minDepth = min(minDepth, currentDepth);
        maxDepth = max(maxDepth, currentDepth);
    }
}

到目前为止，这个工作得很好，但是查看生成的汇编代码，纹理查找会变成这样：

// R2.xy contains 'newCoord'
MOV.S R2.z, {0, 0, 0, 0}.x;
TXF.F R1.x, R2.xyzz, handle(D0.x), 2D;

这基本上等于：

vec3 coordinate;
coordinate.xy = newCoord;
coordinate.z = 0;
result = texelFetch(depth, coordinate);

因此，在纹理查找中会产生一个多余的指令，这在循环中会累加很多。我的猜测是，NVIDIA在内部实现了texelFetch作为

texelFetch(sampler2D sampler, ivec3 coord)

回到问题：如何优化这个循环？

我正在使用带有最新驱动程序的GTX 670在Windows上运行。

- tobspr

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- dari · Accepted Answer

不要担心这些额外的步骤。它很可能会在寄存器中完成，速度比单个全局内存访问（texelFetch）快200倍以上。

但是有一种优化问题的方法，而不是使用循环：

一般来说，最有效率的GPU程序是每个线程尽可能少地工作，所有线程的工作总量与顺序算法所需的相同。

现在Opengl的方法是在GPU上计算每个像素的线程。对于大多数情况来说，这是完全可以接受的，但在您的问题中，每个线程的工作量相当大（32 * 32 * texelFetch）。

那么如何优化这个问题？

-> 减少每个线程的工作量

如何做？

-> 并行减少（http://www.drdobbs.com/architecture-and-design/parallel-pattern-7-reduce/222000718）

非正式描述：

您有一个32x32的区域。

而不是计算整个区域的最小/最大值，您可以分多个步骤进行。

- > 计算2x2块（每个区域16x16块）的最小/最大值

- > 现在您的图像变小了4倍

- > 这样做5次

- > 您现在拥有整个区域的最小/最大值。