.[ ČeskéHry.cz ].
Animace modelů - CPU klasika vs. VBO - výkonnost

 
odeslat nové téma   Odpovědět na téma    Obsah fóra České-Hry.cz -> 3D API / 3D Enginy
Zobrazit předchozí téma :: Zobrazit následující téma  
Autor Zpráva
jaromir



Založen: 02. 01. 2016
Příspěvky: 3

PříspěvekZaslal: 2. leden 2016, 11:22:36    Předmět: Animace modelů - CPU klasika vs. VBO - výkonnost Odpovědět s citátem

Dobrý den,
již několik dnů řeším malý problém s animací modelů formátu MS3D. Vím, že existuje spousta jiných formátů a lepších, ale mne tento vyhovuje a v současné chvíli je dostačující.

Už zpočátku jsem přemýšlel především o využití VertexArrays nebo VBO a shaderů. Proto nevyužívám, jak je ve všech examplech k reprezentaci transformací kloubů matice, ale quaternion a vektor kvůli menšímu posílání dat do shaderu.

Samotnou animaci počítám na CPU, kde vypočtu quaternion pro rotaci a vektor posunutí a toto pole pošlu do shaderu. Dále jsem se inspiroval jednou starší diskuzí zde a do VBO posílám čtyř-složkový vektor, kde w=index kloubu.
Co se týče VBO, tak nemám bohužel jeden, ale každý mesh má svůj vlastní VBO. Důvodem je, že každý mesh může mít a má jinou texturu.

Samotný shader pak vypadá takto:
kód:

varying vec2 Texcoord;

uniform vec4 rotation[25];
uniform vec3 translation[25];

vec3 rotateVectorToQuaternion(vec4 rot, vec3 trans)
{
   vec3 temp = vec3(rot.x, rot.y, rot.z);
   vec3 t = cross(temp, trans) * 2.0;
   return trans + t * rot.w + cross(temp, t);
}

void main( void )
{
    vec3 transformedVertex = rotateVectorToQuaternion(rotation[gl_Vertex.w], vec3(gl_Vertex.x, gl_Vertex.y, gl_Vertex.z)) + translation[gl_Vertex.w];
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * vec4(transformedVertex, 1.0);
    Texcoord = gl_MultiTexCoord0.xy; 
}


A můj dotaz se týká rychlosti. Byl jsem totiž překvapen když VBO bylo asi o 100 FPS pomalejší než klasické CPU vykreslování trojúhelník po trojúhelníku. Konkrétně:
glVertex3f: 430 FPS
VBO: 320 FPS

Uvědomuji si, že když se pracuje se shadery, buffery,... stačí jedna nějaká hloupost a rychlost jde do kytek, tak jestli tam nemůže být nějaká zrada. Či jestli celý můj návrh je špatný Very Happy.

Děkuji za každý názor, radu,... Pokud by bylo třeba poslat nějaké další části kódu, stačí říct Smile
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu
Peto



Založen: 01. 08. 2007
Příspěvky: 206
Bydliště: Košice

PříspěvekZaslal: 2. leden 2016, 17:48:23    Předmět: Re: Animace modelů - CPU klasika vs. VBO - výkonnost Odpovědět s citátem

jaromir napsal:
Dále jsem se inspiroval jednou starší diskuzí zde a do VBO posílám čtyř-složkový vektor, kde w=index kloubu.


Mozno som trochu mimo.. predsa som skor DirectXkár Smile... ale neupdatujes nahodou ten VBO kazdy frame?
_________________
Code or die!
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail
nou



Založen: 28. 07. 2007
Příspěvky: 1035

PříspěvekZaslal: 2. leden 2016, 20:24:34    Předmět: Odpovědět s citátem

Mozes to nasypat do jedneho VBO. Usetris pri tom nieco na vykone. Jednotlive meshe potom vykreslis pomocou glDrawElements() a ako posledny parameter poslel offset v bytoch. Tak sa da vykreslit len jedna cast

To je dobry postrech. V renderovacej slucke by mal byt len update tych quaterionov, bind textur a samotne glDrawElements().
_________________
Najjednoduchšie chyby sa najtažšie hľadajú.
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu
jaromir



Založen: 02. 01. 2016
Příspěvky: 3

PříspěvekZaslal: 3. leden 2016, 09:57:49    Předmět: Odpovědět s citátem

Děkuji moc za rekce.

citace:

Mozno som trochu mimo.. predsa som skor DirectXkár Smile... ale neupdatujes nahodou ten VBO kazdy frame?


Nikoliv, vytvořím VBO jednou a veškerý update se provádí v shaderu, který jsem poslal. Co se updatuje, je finální vektor posunutí a quaternion rotace pro každý joint a ten se pak posílá do shaderu.

citace:

Mozes to nasypat do jedneho VBO. Usetris pri tom nieco na vykone. Jednotlive meshe potom vykreslis pomocou glDrawElements() a ako posledny parameter poslel offset v bytoch. Tak sa da vykreslit len jedna cast

To je dobry postrech. V renderovacej slucke by mal byt len update tych quaterionov, bind textur a samotne glDrawElements().


Díky, to s tím offsetem je super nápad.

Render u mě vypadá takto:

kód:

        this->Animate(dt);
   ShaderManager::Get(MODEL_SHADER)->Activate();
   for (int i = 0; i < _numMeshes; i++)
   {
      int materialIndex = _meshes[i].material;
      if (materialIndex >= 0)
      {
         TextureManager::Get(_materials[materialIndex].textureName)->Bind();
      }
      _meshes[i].vertexBufferObject->Render();
   }
   ShaderManager::Get(MODEL_SHADER)->Deactivate();


a render pro VBO pak takto:
kód:

   glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
   glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _vertexBuffer->GetId());
   glVertexPointer(4, GL_FLOAT, 0, 0);
   
   glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
   glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER, _textureBuffer->GetId());
   glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, 0);

   glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, _indexBuffer->GetId());
   
   glDrawElements(GL_TRIANGLES, _indexBuffer->GetSize(), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);

   glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
   glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

   glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
   glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);


No nevím no. Už ale z principu, přestože mám více VBO, tak bych očekával lepších výkonnostních výsledků než-li vykreslování trojúhelník po trojúhelníku....
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu
Ladis



Založen: 18. 09. 2007
Příspěvky: 1480
Bydliště: u Prahy

PříspěvekZaslal: 3. leden 2016, 14:03:18    Předmět: Odpovědět s citátem

Může být problém i v tom, že tvoje scéna je moc jednoduchá (však máš stovky FPS). Třeba se jedno řešení s větší složitostí bude zpomalovat rychleji. Takže bych to řešil až pak (pokud teda nemáš ten kód copy&paste na spoustě míst).
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu
jaromir



Založen: 02. 01. 2016
Příspěvky: 3

PříspěvekZaslal: 3. leden 2016, 14:43:01    Předmět: Odpovědět s citátem

Značný problém byl v předávání parametrů do shaderu Sad absolutně by mne nenapadlo, že tato původní metoda, která byla zatím provizorní, může způsobovat tak razantní zpomalení. Volala se n-krát v každém render cyklu pro model, kde n je počet kloubů:

kód:

   string temp = rotAttrName + "[" + to_string(index) + "]";
   GLint location = glGetUniformLocation(_shaderId, temp.c_str());
   glProgramUniform4f(_shaderId, location, q.x, q.y, q.z, q.w);
   temp = transAttrName + "[" + to_string(index) + "]";
   location = glGetUniformLocation(_shaderId, temp.c_str());
   glProgramUniform3f(_shaderId, location, v.x, v.y, v.z);


Nahradil jsem ji těmito metodami:

kód:

   GLint myLoc = glGetUniformLocation(_shaderId, name.c_str());
   glProgramUniform3fv(_shaderId, myLoc, size, values);


a

kód:

   GLint myLoc = glGetUniformLocation(_shaderId, name.c_str());
   glProgramUniform4fv(_shaderId, myLoc, size, values);


kde si předtím naplním pole potřebnými daty a každá metoda je volána jen jednou.

Nyní se dostanu k 1600-1800 FPS, což už je podstatně veselejší.
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu
pcmaster



Založen: 28. 07. 2007
Příspěvky: 1752

PříspěvekZaslal: 4. leden 2016, 08:56:47    Předmět: Odpovědět s citátem

Konstanty (uniform) su totiz tiez buffer (constant buffer) a od vertex buffera sa to lisi len velmi nepatrne (na strane driveru zrejme nelisi vobec), takze CPU->GPU update po jednom je totalny killer Smile Uz to mas dobre, good job.
_________________
Off-topic flame-war addict since the very beginning. Registered since Oct. 2003!
Interproductum fimi omne est.
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu
Zobrazit příspěvky z předchozích:   
odeslat nové téma   Odpovědět na téma    Obsah fóra České-Hry.cz -> 3D API / 3D Enginy Časy uváděny v GMT + 1 hodina
Strana 1 z 1

 
Přejdi na:  
Nemůžete odesílat nové téma do tohoto fóra
Nemůžete odpovídat na témata v tomto fóru
Nemůžete upravovat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete mazat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete hlasovat v tomto fóru


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group


Vzhled udelal powermac
Styl "vykraden" z phpBB stylu MonkiDream - upraveno by rezna