在iPhone上利用ARM SIMD进行游戏向量/矩阵运算的正确方法是什么？

Question

我正在为游戏制作一个利用iPhone上SIMD单元的向量/矩阵库。我该怎么做？我搜索了一些资料，现在我知道几个选项：

• 苹果公司的Accelerate框架（包括BLAS+LAPACK+...），适用于iPhone OS 4
• ARM的OpenMAX实现库
• GCC自动向量化功能

哪种方式最适合用于游戏的向量/矩阵库？

- eonil

Answer 1

你应该假设GCC不会自动向量化你的代码，因为这似乎很不可能发生！像保罗所说的那样，为了从你的iPhone中获得最佳性能，你应该尽可能多地使用NEON SIMD指令编写自己的ARM汇编代码。但是，这假设你了解ARM汇编语言以及NEON、时间延迟等。所以，如果你不想学习ARM汇编语言，那么苹果公司的Accelerate框架和ARM的OpenMAX库都有许多已经用NEON SIMD指令编写的ARM汇编语言函数。

因此，如果你能使用Accelerate或OpenMAX，它们都应该非常好。我还没有比较过这两个库，看看哪一个实际上更快，但我认为ARM的OpenMAX比苹果的实现略快，因为ARM设计了NEON规范！但它们应该都运行非常快。

- Shervin Emami

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谢谢回复。我现在选择了Accelerate框架。当时它还没有推出。不过你的回答对其他人也会有帮助！ - eonil

Answer 2

随着时间的推移，新的答案不断涌现：

苹果公司对子弹物理引擎进行了NEON SIMD优化。 http://bulletphysics.org/Bullet/phpBB3/viewtopic.php?t=8490

- Coyote

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不错。现在Bullet几乎成为开源免费物理引擎的事实标准了。 - eonil

我是否可以仅使用Bullet数据类型（如btScalar、btVector、btMatrix、btQuaternion等）编写所有与图形相关的内容，然后使用btTransform.getOpenGLMatrix()函数绘制OpenGL ES基元，这样就足够了吗？或者我需要进行其他优化？ - rraallvv

Answer 3

要做好这件事，您可能需要编写自己的SIMD例程。使用gcc中的Neon C内置函数而不是汇编语言可以减轻这样做的痛苦。

- Paul R

Answer 4

我使用内联汇编创建了一些经过NEON优化的Mat*Mat和Mat*Vec例程。它们是Oolong引擎的一部分，但它们在MIT许可下发布，因此您可以随意使用它们：

http://code.google.com/p/oolongengine/source/browse/trunk/Oolong%20Engine2/Math/neonmath/neon_matrix_impl.cpp

- Justicle

Answer 5

现在，苹果公司拥有<simd/simd.h>库，它是优化的数学例程库，用于小向量、矩阵和四元数，作为您提到的加速框架的一部分。 看起来这可能是今天最简单的方法。 https://developer.apple.com/documentation/accelerate/simd?language=objc

- Baxissimo