ভারী খণ্ড শেডারটির পারফরম্যান্স


9

আমার নীচের শেডারগুলির সেটটি অনুকূলকরণে সহায়তা প্রয়োজন:

প্রান্তবিন্দু:

    precision mediump float;

uniform vec2 rubyTextureSize;

attribute vec4 vPosition;
attribute vec2 a_TexCoordinate;

varying vec2 tc;

void main() {
    gl_Position = vPosition;

    tc = a_TexCoordinate;
}

টুকরা:

precision mediump float;

/*
 Uniforms
 - rubyTexture: texture sampler
 - rubyTextureSize: size of the texture before rendering
 */

uniform sampler2D rubyTexture;
uniform vec2 rubyTextureSize;
uniform vec2 rubyTextureFract;

/*
 Varying attributes
 - tc: coordinate of the texel being processed
 - xyp_[]_[]_[]: a packed coordinate for 3 areas within the texture
 */

varying vec2 tc;

/*
 Constants
 */
/*
 Inequation coefficients for interpolation
 Equations are in the form: Ay + Bx = C
 45, 30, and 60 denote the angle from x each line the cooeficient variable set builds
 */
const vec4 Ai = vec4(1.0, -1.0, -1.0, 1.0);
const vec4 B45 = vec4(1.0, 1.0, -1.0, -1.0);
const vec4 C45 = vec4(1.5, 0.5, -0.5, 0.5);
const vec4 B30 = vec4(0.5, 2.0, -0.5, -2.0);
const vec4 C30 = vec4(1.0, 1.0, -0.5, 0.0);
const vec4 B60 = vec4(2.0, 0.5, -2.0, -0.5);
const vec4 C60 = vec4(2.0, 0.0, -1.0, 0.5);

const vec4 M45 = vec4(0.4, 0.4, 0.4, 0.4);
const vec4 M30 = vec4(0.2, 0.4, 0.2, 0.4);
const vec4 M60 = M30.yxwz;
const vec4 Mshift = vec4(0.2);

// Coefficient for weighted edge detection
const float coef = 2.0;
// Threshold for if luminance values are "equal"
const vec4 threshold = vec4(0.32);

// Conversion from RGB to Luminance (from GIMP)
const vec3 lum = vec3(0.21, 0.72, 0.07);

// Performs same logic operation as && for vectors
bvec4 _and_(bvec4 A, bvec4 B) {
    return bvec4(A.x && B.x, A.y && B.y, A.z && B.z, A.w && B.w);
}

// Performs same logic operation as || for vectors
bvec4 _or_(bvec4 A, bvec4 B) {
    return bvec4(A.x || B.x, A.y || B.y, A.z || B.z, A.w || B.w);
}

// Converts 4 3-color vectors into 1 4-value luminance vector
vec4 lum_to(vec3 v0, vec3 v1, vec3 v2, vec3 v3) {
    //    return vec4(dot(lum, v0), dot(lum, v1), dot(lum, v2), dot(lum, v3));

    return mat4(v0.x, v1.x, v2.x, v3.x, v0.y, v1.y, v2.y, v3.y, v0.z, v1.z,
            v2.z, v3.z, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0) * vec4(lum, 0.0);
}

// Gets the difference between 2 4-value luminance vectors
vec4 lum_df(vec4 A, vec4 B) {
    return abs(A - B);
}

// Determines if 2 4-value luminance vectors are "equal" based on threshold
bvec4 lum_eq(vec4 A, vec4 B) {
    return lessThan(lum_df(A, B), threshold);
}

vec4 lum_wd(vec4 a, vec4 b, vec4 c, vec4 d, vec4 e, vec4 f, vec4 g, vec4 h) {
    return lum_df(a, b) + lum_df(a, c) + lum_df(d, e) + lum_df(d, f)
            + 4.0 * lum_df(g, h);
}

// Gets the difference between 2 3-value rgb colors
float c_df(vec3 c1, vec3 c2) {
    vec3 df = abs(c1 - c2);
    return df.r + df.g + df.b;
}

void main() {

    /*
     Mask for algorhithm
     +-----+-----+-----+-----+-----+
     |     |  1  |  2  |  3  |     |
     +-----+-----+-----+-----+-----+
     |  5  |  6  |  7  |  8  |  9  |
     +-----+-----+-----+-----+-----+
     | 10  | 11  | 12  | 13  | 14  |
     +-----+-----+-----+-----+-----+
     | 15  | 16  | 17  | 18  | 19  |
     +-----+-----+-----+-----+-----+
     |     | 21  | 22  | 23  |     |
     +-----+-----+-----+-----+-----+
     */

    float x = rubyTextureFract.x;
    float y = rubyTextureFract.y;

    vec4 xyp_1_2_3 = tc.xxxy + vec4(-x, 0.0, x, -2.0 * y);
    vec4 xyp_6_7_8 = tc.xxxy + vec4(-x, 0.0, x, -y);
    vec4 xyp_11_12_13 = tc.xxxy + vec4(-x, 0.0, x, 0.0);
    vec4 xyp_16_17_18 = tc.xxxy + vec4(-x, 0.0, x, y);
    vec4 xyp_21_22_23 = tc.xxxy + vec4(-x, 0.0, x, 2.0 * y);
    vec4 xyp_5_10_15 = tc.xyyy + vec4(-2.0 * x, -y, 0.0, y);
    vec4 xyp_9_14_9 = tc.xyyy + vec4(2.0 * x, -y, 0.0, y);

    // Get mask values by performing texture lookup with the uniform sampler
    vec3 P1 = texture2D(rubyTexture, xyp_1_2_3.xw).rgb;
    vec3 P2 = texture2D(rubyTexture, xyp_1_2_3.yw).rgb;
    vec3 P3 = texture2D(rubyTexture, xyp_1_2_3.zw).rgb;

    vec3 P6 = texture2D(rubyTexture, xyp_6_7_8.xw).rgb;
    vec3 P7 = texture2D(rubyTexture, xyp_6_7_8.yw).rgb;
    vec3 P8 = texture2D(rubyTexture, xyp_6_7_8.zw).rgb;

    vec3 P11 = texture2D(rubyTexture, xyp_11_12_13.xw).rgb;
    vec3 P12 = texture2D(rubyTexture, xyp_11_12_13.yw).rgb;
    vec3 P13 = texture2D(rubyTexture, xyp_11_12_13.zw).rgb;

    vec3 P16 = texture2D(rubyTexture, xyp_16_17_18.xw).rgb;
    vec3 P17 = texture2D(rubyTexture, xyp_16_17_18.yw).rgb;
    vec3 P18 = texture2D(rubyTexture, xyp_16_17_18.zw).rgb;

    vec3 P21 = texture2D(rubyTexture, xyp_21_22_23.xw).rgb;
    vec3 P22 = texture2D(rubyTexture, xyp_21_22_23.yw).rgb;
    vec3 P23 = texture2D(rubyTexture, xyp_21_22_23.zw).rgb;

    vec3 P5 = texture2D(rubyTexture, xyp_5_10_15.xy).rgb;
    vec3 P10 = texture2D(rubyTexture, xyp_5_10_15.xz).rgb;
    vec3 P15 = texture2D(rubyTexture, xyp_5_10_15.xw).rgb;

    vec3 P9 = texture2D(rubyTexture, xyp_9_14_9.xy).rgb;
    vec3 P14 = texture2D(rubyTexture, xyp_9_14_9.xz).rgb;
    vec3 P19 = texture2D(rubyTexture, xyp_9_14_9.xw).rgb;

    // Store luminance values of each point in groups of 4
    // so that we may operate on all four corners at once
    vec4 p7 = lum_to(P7, P11, P17, P13);
    vec4 p8 = lum_to(P8, P6, P16, P18);
    vec4 p11 = p7.yzwx; // P11, P17, P13, P7
    vec4 p12 = lum_to(P12, P12, P12, P12);
    vec4 p13 = p7.wxyz; // P13, P7,  P11, P17
    vec4 p14 = lum_to(P14, P2, P10, P22);
    vec4 p16 = p8.zwxy; // P16, P18, P8,  P6
    vec4 p17 = p7.zwxy; // P17, P13, P7,  P11
    vec4 p18 = p8.wxyz; // P18, P8,  P6,  P16
    vec4 p19 = lum_to(P19, P3, P5, P21);
    vec4 p22 = p14.wxyz; // P22, P14, P2,  P10
    vec4 p23 = lum_to(P23, P9, P1, P15);

    // Scale current texel coordinate to [0..1]
    vec2 fp = fract(tc * rubyTextureSize);

    // Determine amount of "smoothing" or mixing that could be done on texel corners
    vec4 AiMulFpy = Ai * fp.y;
    vec4 B45MulFpx = B45 * fp.x;
    vec4 ma45 = smoothstep(C45 - M45, C45 + M45, AiMulFpy + B45MulFpx);
    vec4 ma30 = smoothstep(C30 - M30, C30 + M30, AiMulFpy + B30 * fp.x);
    vec4 ma60 = smoothstep(C60 - M60, C60 + M60, AiMulFpy + B60 * fp.x);
    vec4 marn = smoothstep(C45 - M45 + Mshift, C45 + M45 + Mshift,
            AiMulFpy + B45MulFpx);

    // Perform edge weight calculations
    vec4 e45 = lum_wd(p12, p8, p16, p18, p22, p14, p17, p13);
    vec4 econt = lum_wd(p17, p11, p23, p13, p7, p19, p12, p18);
    vec4 e30 = lum_df(p13, p16);
    vec4 e60 = lum_df(p8, p17);

    // Calculate rule results for interpolation
    bvec4 r45_1 = _and_(notEqual(p12, p13), notEqual(p12, p17));
    bvec4 r45_2 = _and_(not (lum_eq(p13, p7)), not (lum_eq(p13, p8)));
    bvec4 r45_3 = _and_(not (lum_eq(p17, p11)), not (lum_eq(p17, p16)));
    bvec4 r45_4_1 = _and_(not (lum_eq(p13, p14)), not (lum_eq(p13, p19)));
    bvec4 r45_4_2 = _and_(not (lum_eq(p17, p22)), not (lum_eq(p17, p23)));
    bvec4 r45_4 = _and_(lum_eq(p12, p18), _or_(r45_4_1, r45_4_2));
    bvec4 r45_5 = _or_(lum_eq(p12, p16), lum_eq(p12, p8));
    bvec4 r45 = _and_(r45_1, _or_(_or_(_or_(r45_2, r45_3), r45_4), r45_5));
    bvec4 r30 = _and_(notEqual(p12, p16), notEqual(p11, p16));
    bvec4 r60 = _and_(notEqual(p12, p8), notEqual(p7, p8));

    // Combine rules with edge weights
    bvec4 edr45 = _and_(lessThan(e45, econt), r45);
    bvec4 edrrn = lessThanEqual(e45, econt);
    bvec4 edr30 = _and_(lessThanEqual(coef * e30, e60), r30);
    bvec4 edr60 = _and_(lessThanEqual(coef * e60, e30), r60);

    // Finalize interpolation rules and cast to float (0.0 for false, 1.0 for true)
    vec4 final45 = vec4(_and_(_and_(not (edr30), not (edr60)), edr45));
    vec4 final30 = vec4(_and_(_and_(edr45, not (edr60)), edr30));
    vec4 final60 = vec4(_and_(_and_(edr45, not (edr30)), edr60));
    vec4 final36 = vec4(_and_(_and_(edr60, edr30), edr45));
    vec4 finalrn = vec4(_and_(not (edr45), edrrn));

    // Determine the color to mix with for each corner
    vec4 px = step(lum_df(p12, p17), lum_df(p12, p13));

    // Determine the mix amounts by combining the final rule result and corresponding
    // mix amount for the rule in each corner
    vec4 mac = final36 * max(ma30, ma60) + final30 * ma30 + final60 * ma60
            + final45 * ma45 + finalrn * marn;

    /*
     Calculate the resulting color by traversing clockwise and counter-clockwise around
     the corners of the texel

     Finally choose the result that has the largest difference from the texel's original
     color
     */
    vec3 res1 = P12;
    res1 = mix(res1, mix(P13, P17, px.x), mac.x);
    res1 = mix(res1, mix(P7, P13, px.y), mac.y);
    res1 = mix(res1, mix(P11, P7, px.z), mac.z);
    res1 = mix(res1, mix(P17, P11, px.w), mac.w);

    vec3 res2 = P12;
    res2 = mix(res2, mix(P17, P11, px.w), mac.w);
    res2 = mix(res2, mix(P11, P7, px.z), mac.z);
    res2 = mix(res2, mix(P7, P13, px.y), mac.y);
    res2 = mix(res2, mix(P13, P17, px.x), mac.x);

    gl_FragColor = vec4(mix(res1, res2, step(c_df(P12, res1), c_df(P12, res2))),
            1.0);
}

ছায়াগুলি একটি 2D টেক্সচার পান এবং এটি একটি উচ্চ-রেজাল্ট 2D পৃষ্ঠ (ডিভাইস স্ক্রিন) জুড়ে এটি সুন্দরভাবে স্কেল করার জন্য বোঝানো হয়। এটি এসএবিআর স্কেলিং অ্যালগোরিদমকে বিবেচনায় নিয়ে আসে এটির একটি অপ্টিমাইজেশন।

এটি ইতিমধ্যে কাজ করে এবং খুব উচ্চ-এন্ড্রয়েড ডিভাইসগুলিতে (এলজি নেক্সাস 4 এর মতো) ঠিকঠাক সম্পাদন করে তবে এটি দুর্বল ডিভাইসগুলিতে সত্যিই ধীর।

আমার কাছে যে অ্যান্ড্রয়েড ডিভাইসগুলি সত্যই গুরুত্বপূর্ণ তা হ'ল মালি 400 এমপি জিপিইউ সহ স্যামসং গ্যালাক্সি এস 2 \ 3 - যা এই শেডারটির সাথে ভয়াবহভাবে সঞ্চালন করে।

এখনও পর্যন্ত আমি চেষ্টা করেছি:

  1. বিভিন্নতা (এআরএমের মালি গাইডের পরামর্শ) বাদ দেওয়া - সামান্য উন্নতি করেছে।
  2. ওভাররাইডিং মিক্স () আমার নিজের সাথে ফাংশন - কোনও ভাল করেনি।
  3. ফ্লোটের নির্ভুলতাকে লোপে হ্রাস করা - কোনও পরিবর্তন হয়নি।

আমি রেন্ডার সময় গণনা করে কর্মক্ষমতা পরিমাপ করি (উদাহরণস্বরূপ এবং এর আগে eglwapBuffers) - এটি আমাকে কার্যকারিতার খুব লিনিয়ার এবং ধারাবাহিক পরিমাপ দেয়।

এর বাইরে, আমি সত্যিই জানি না কোথায় দেখতে হবে বা এখানে কী অনুকূলিত করা যেতে পারে ...

আমি জানি যে এটি একটি ভারী অ্যালগরিদম, এবং কোন বিকল্প স্কেলিং পদ্ধতি ব্যবহার করতে হবে সে সম্পর্কে আমি পরামর্শ চাইছি না - আমি অনেক চেষ্টা করেছি এবং এই অ্যালগরিদম সেরা চাক্ষুষ ফলাফল দেয়। আমি ঠিক একই অ্যালগরিদমকে একটি অনুকূলিত উপায়ে ব্যবহার করতে চাই।

হালনাগাদ

  1. আমি দেখতে পেয়েছি যে আমি যদি নির্ভরশীল ভেক্টরগুলির পরিবর্তে ধ্রুবক ভেক্টরের সাথে সমস্ত টেক্সচারটি আনা করি তবে আমি একটি বড় কার্যকারিতা উন্নতি পাই, সুতরাং এটি সম্ভবত একটি বড় বাধা - সম্ভবত ক্যাশের কারণে। যাইহোক, আমি এখনও এই আনতে হবে। আমি কমপক্ষে ভেক 2 পরিবর্তনের (কোনও ঝাঁকুনি ছাড়াই) ফেচ নিয়ে কিছুটা খেলেছি তবে এতে কোনও কিছুর উন্নতি হয়নি। আমি ভাবছি 21 টি টেক্সটকে দক্ষতার সাথে পোল করার ভাল উপায় কী হতে পারে।

  2. আমি দেখতে পেয়েছি যে গণনার একটি বড় অংশ একাধিকবার টেক্সটগুলির ঠিক একই সেটের সাথে করা হচ্ছে - কারণ আউটপুট কমপক্ষে x2 দ্বারা স্কেল করা হয়েছে, এবং আমি GL_NEAREST দিয়ে জরিপ করি। কমপক্ষে 4 টি টুকরো যা ঠিক একই টেক্সটে পড়ে। যদি উচ্চ-রিসোস ডিভাইসে স্কেলিংটি x4 হয় তবে সেখানে 16 টি টুকরো রয়েছে যা একই টেক্সটে পড়ে - যা একটি বড় অপচয়। অতিরিক্ত শ্যাডার পাস করার কোনও উপায় আছে যা একাধিক টুকরো জুড়ে পরিবর্তিত হয় না এমন সমস্ত মান গণনা করবে? আমি অতিরিক্ত অফ-স্ক্রিন টেক্সচারে রেন্ডারিংয়ের কথা ভেবেছিলাম, তবে কেবল টেক্সেল প্রতি একাধিক মান সংরক্ষণ করতে হবে।

হালনাগাদ

  1. আমি আরও লক্ষ্য করেছি যে সিপিইউ প্রায় অব্যবহৃত যখন জিপিইউ একটি বড় বাধা। এই পরিস্থিতিতে জিপিইউ থেকে সিপিইউতে কিছু সিপিইউ পাওয়ার পাওয়ার এবং যুক্তি স্থানান্তর করার বিষয়ে কোনও পরামর্শ?

2
চেহারা হিসাবে কখনও কখনও টেক্সচার আনতে হবে না। হয় ভার্টেক্স থেকে ইউভি পাস করুন যাতে পিক্সেল শ্যাডারে টেক্সচার আনার সময় থাকে।
টর্ডিন

আপনি দয়া করে ব্যাখ্যা করতে পারেন? ইউভি বলতে কী বোঝ?
স্যারনিগেট 14'13

3
আপনি কি "এসএবিআর স্কেলিং অ্যালগরিদম" এর একটি বর্ণনার সাথে লিঙ্ক করতে পারেন? গুগল এটি সম্পর্কে দরকারী কিছু খুঁজে পায় না। যাইহোক, একটি মোবাইল জিপিইউতে 21-টেক্সেল ফিল্টার (এবং যথেষ্ট গণিত-ভারী) কেবল সমস্যার জন্য জিজ্ঞাসা করছে। আমি মনে করি না যে আপনি কোথাও কোথাও মানের সাথে আপস না করে এটিকে ভালভাবে চালিত করার আশাবাদী করতে পারেন।
নাথান রিড

এটি সাধারণ ধারণা দেয়: বোর্ড.byuu.org/viewtopic.php?f=10&t=2248 , যদিও এটি আমার পাওয়া সঠিক বাস্তবায়ন নয়।
স্যারনিগেট 14'13

2
বাস্তব প্রত্যাশা সম্পর্কে - এটি উচ্চ-শেষ ডিভাইসগুলিতে দুর্দান্ত কাজ করে। আমি প্রায় 5x ফ্যাক্টর বা অনুরূপ দ্বারা আমার যা আছে তা টিউন করতে এবং এটি দুর্বল ডিভাইসগুলিতে কাজ করার জন্য আশা করব।
স্যারনিগেট 14'13

উত্তর:


2

আমি ভাবছি 21 টি টেক্সটকে দক্ষতার সাথে পোল করার ভাল উপায় কী হতে পারে।

উত্তরটি হ'ল 21 টি টেক্সলে ভোটদান নয় এমন উপায়। আপাতদৃষ্টিতে দুঃখিত তবে মোবাইল ডিভাইসগুলিতে এ জাতীয় কার্নেলগুলি সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় বাস প্রস্থ নাও থাকতে পারে। নমুনায় প্লাগ করা টেক্সচারের আকার হ্রাস করে আপনার অনুকূলিতকরণ করা দরকার যাতে ক্যাচিং আরও বড় কার্নেল ব্যাসার্ধকে coverেকে দেয়।

এছাড়াও, আপনি নিজের ডিস্ক কার্নেলটি ভুলে যেতে পারেন এবং উল্লম্ব কার্নেল ব্যবহার করে দুটি পাসের অ্যালগরিদম ব্যবহার করতে পারেন এবং অন্যটি খাঁটি অনুভূমিক ব্যবহার করে এইভাবে কথা বলতে বলতে "2D" থেকে "1D" তে যান এবং সংখ্যায় কমিয়ে আনতে পারেন স্যাম্পলিংয়ের পাশাপাশি লিনিয়ার অ্যাক্সেসকে ধন্যবাদ ক্যাশে পারফরম্যান্সকে উন্নত করা।

উল্লম্ব ফেচগুলি ক্যাশে পারফরম্যান্সকে প্রভাবিত করবে না জেড স্টোরেজ টেক্সচারকে ধন্যবাদ জিপিইউ মেমরির ব্যবস্থা করা উচিত। সিএফ http://en.wikedia.org/wiki/Z-order_curve

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.