使用PBO实现异步的glReadPixels

Question

我想使用两个PBO以交替方式读取像素。我认为使用PBO的方式会更快，因为使用PBO时glReadPixels会立即返回，并且可以重叠很多时间。

奇怪的是似乎没有太多好处。考虑以下代码：

    glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, 0);
    Timer t; t.start();
    glReadPixels(0,0,1024,1024,GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, buf);
    t.stop(); std::cout << t.getElapsedTimeInMilliSec() << " ";

    glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, pbo);
    t.start();
    glReadPixels(0,0,1024,1024,GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
    t.stop(); std::cout << t.getElapsedTimeInMilliSec() << std::endl;

结果是：

1.301 1.185
1.294 1.19
1.28 1.191
1.341 1.254
1.327 1.201
1.304 1.19
1.352 1.235

PBO的方式会稍微快一些，但是即时返回效果并不理想。

我的问题是：

• 影响glReadPixels性能的因素是什么？有时候它的成本达到了10毫秒，但是这里只有1.3毫秒。
• 为什么即时返回花费了1.2毫秒？这太大了还是正常的？

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通过与演示进行比较，我发现两个因素：

• GL_BGRA优于GL_RGBA，1.3毫秒=>1.0毫秒（没有PBO），1.2毫秒=>0.9毫秒（使用PBO）
• glutInitDisplayMode(GLUT_RGB|GLUT_ALPHA)而不是GLUT_RGBA，0.9毫秒=>0.01毫秒。这就是我想要的性能。在我的系统中，GLUT_RGBA=GLUT_RGB=0。GLUT_ALPHA=8

然后又有两个问题：

• 为什么GL_BGRA优于GL_RGBA？这只是特定平台还是所有平台都适用？
• 为什么GLUT_ALPHA如此重要，以至于它会极大地影响PBO的性能？

- Martin Wang

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我刚在我的系统上测试了一下 GLUT_RGBA 330 fps GLUT_RGB|GLUT_ALPHA 630fps 这增加了2倍，我错过了GLUT_ALPHA很重要的因素。 - ColacX

对我而言，在macOS上，我必须确保我的缓冲区大小是2的幂次方！否则，使用PBO的glReadPixels会被阻塞。 - Luke

Answer 1

我不熟悉glutInitDisplayMode，但通常是因为内部和外部格式不匹配。例如，当组件数量不匹配时，您将不会注意到异步行为，因为此转换仍会阻止glReadPixels。所以最可能的问题是，使用glutInitDisplay(GLUT_RGBA)实际上会创建一个默认帧缓冲区，其内部格式实际上是RGB或甚至是BGR。传递GLUT_ALPHA参数可能会使其在内部成为RGBA或BGRA，与您想要的组件数匹配。编辑：我找到了一个nvidia文档，解释了一些有关像素打包和性能影响的问题。编辑2：使用BGRA的性能增益很可能是因为内部hw缓冲区是BGRA，没有太多其他的原因。

- KillianDS

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如果您读取DEPTH_COMPONENT而不是RGBA，您能否获得异步的glReadPixels()？因为当使用PBO时，我无法立即获得glReadPixels的返回。 - Bram

Answer 2

BGRA是最快的，因为它是现代GPU的本地格式。RGBA、RGB和BGR在读取时需要进行“重新格式化”。

- eile