捕获iOS应用程序的GPU帧的第一帧。

Question

我的应用程序在第一帧上执行几个渲染操作（我正在使用Metal，尽管我认为相同的方法适用于GLES）。例如，它会渲染到在随后的帧中使用但此后不会更新的目标。我正在尝试调试这些渲染操作中的一些绘制调用，并希望使用“GPU捕获帧”功能来实现。我过去曾经使用过它进行按需GPU帧调试，非常有用。

不幸的是，我似乎找不到捕获第一帧的方法。例如，在调试器中断点之前设置断点时，此选项不可用。Xcode行为也似乎不允许在调试开始后捕获帧。甚至似乎没有API可以执行GPU捕获，无论是在Metal APIs还是CAMetalLayer中。

有人成功地做到了吗？

- MuertoExcobito

Answer 1

我再次遇到了这个问题，并且现在已经彻底理解了。由于这是与我的其他答案完全不同的方法，因此我将其作为单独的答案添加。

首先，一些背景知识。捕获GPU帧有三个组成部分：

1. 告诉 Xcode 你想要捕获一个GPU帧。通常情况下，你可以通过在 Xcode 中点击“GPU Frame Capture”按钮来手动完成这个步骤。
2. 指示下一个要捕获的帧的开始。通常情况下，这发生在下一个MTLCommandBuffer presentDrawable:出现的时候，该命令用于将帧缓冲区呈现给底层视图。
3. 指示正在被捕获的帧的结束。通常情况下，这发生在下一个但一个MTLCommandBuffer presentDrawable:出现的时候。

在捕获第一个帧或第一个帧之前的活动时，只有第三个步骤可用，因此我们需要另一种方法来执行前两个步骤：

1. 要告诉 Xcode 开始捕获帧，请在代码的某个位置添加一个断点以在要开始捕获帧之前触发。右键单击断点，从弹出菜单中选择编辑断点...，并将捕获GPU帧操作添加到断点中：

   

2. 要在第一次出现MTLCommandBuffer presentDrawable:之前指示要捕获的帧的开始，可以使用MTLCommandQueue insertDebugCaptureBoundary方法。例如，你可以在实例化MTLCommandQueue时立即调用此方法，以立即开始捕获提交到队列的所有内容。确保在调用此代码之前触发项目1中的断点。

3. 要指示已捕获帧的结束，你可以依靠第一个正常出现的MTLCommandBuffer presentDrawable:，或者你可以添加第二个MTLCommandQueue insertDebugCaptureBoundary的调用。

最后，MTLCommandQueue insertDebugCaptureBoundary方法实际上并不会导致帧被捕获。它只是标记一个边界点，因此你可以在将来的调试中保留它。如果你想将其从生产代码中删除，请将其包装在DEBUG编译条件中。

- Bill Hollings

Answer 2

Try...

[myMTLCommandEncoder insertDebugSignpost: @"com.apple.GPUTools.event.debug-frame"]. 

说实话，我自己没有尝试过，但它类似于类似的东西。

glInsertEventMarkerEXT(0, "com.apple.GPUTools.event.debug-frame")

已经有关于OpenGL ES的文件记录，网络上也提到它可以在Metal上运行。

- Bill Hollings

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看起来很有前途，但对于Metal似乎不起作用，至少对我来说是这样。 - MuertoExcobito

Answer 3

首先，在Metal中，我通常使用Metal进行并行计算，然后GPU捕获帧总是灰色的。所以，到目前为止，我发现有两种方法是可行的。

1. 在iOS 11中，你可以使用[[MTLCaptureManager alloc] startCaptureWithDevice:m_Device];来捕获帧，这样你就可以对计算着色器的性能进行分析。

2. 在iOS 11以下版本（MTLCaptureManager和MTLCaptureScope在iOS 11.0中新增），你可以使用断点，然后编辑操作：Capture GPU Frame。

- 冯剑龙