相同的绘制调用在不同的三角顺序下会导致GPU使用情况截然不同

所以我有一些想解决的困境。我要绘制10,000个三角带。每个三角形对于整个带都具有z阶，并且在每个带中，最新的三角形需要具有比旧三角形更高的z阶。因此，三角形的z阶本质是(stripIndex / 10000) + (age / MAX_AGE)，其中MAX_AGE大约为100帧。我还不确定这个数字。

开始时，所有存储该数据的数据都已初始化，并且使用某种形式的环形缓冲区，以便最近的三角形每个都位于一个新位置

此环形缓冲区非常有用，因为每个三角形带的每个帧仅需写入2个三角形，因此无需移动或移动数据。您只需要覆盖最旧的数据即可。

诀窍是我想在这些三角形条之间进行alpha混合，因此需要从前到后按顺序绘制几何图形。我正在尝试不同的布局，这将使我最小化绘图调用和所需的CPU压力。对我来说，这是一个尚未解决的问题，但我认为我将不得不进行10001次抽奖。但这不是这个问题的意义。

因此，在尝试执行此操作时，我遇到了无法解释的奇怪GPU现象。现在，我正在使用一个简单的无深度添加剂混合Metal管道进行渲染，如下所示。

id<MTLFunction> vertex_f = [MetalCore compileShader:vertex];
id<MTLFunction> fragment_f = [MetalCore compileShader:fragment];

MTLRenderPipelineDescriptor *descriptor = [[MTLRenderPipelineDescriptor alloc] init];
descriptor.sampleCount = 1;
descriptor.fragmentFunction = fragment_f;
descriptor.vertexFunction = vertex_f;
descriptor.colorAttachments[0].pixelFormat = MTLPixelFormatBGRA8Unorm_sRGB;
descriptor.colorAttachments[0].blendingEnabled = YES;
descriptor.colorAttachments[0].rgbBlendOperation = MTLBlendOperationAdd;
descriptor.colorAttachments[0].alphaBlendOperation = MTLBlendOperationAdd;
descriptor.colorAttachments[0].sourceRGBBlendFactor = MTLBlendFactorOne;
descriptor.colorAttachments[0].sourceAlphaBlendFactor = MTLBlendFactorOne;
descriptor.colorAttachments[0].destinationRGBBlendFactor = MTLBlendFactorOne;
descriptor.colorAttachments[0].destinationAlphaBlendFactor = MTLBlendFactorOne;

正如我在一开始所说的那样，我创建了一个缓冲区，用于保存所有内容绘制每个条带所需的三角形数。每次缓冲区的大小都是相同的，并且三角形计数也是恒定的。缓冲区确实具有索引，并且该索引也是恒定的，并且在开始时创建。控制这些三角形条的基础模拟也是恒定的。但是，即使在多次试验中，在两种不同的内存布局条件下，帧速率也存在明显差异。我不知道为什么。

从现在开始，我将10000称为MAX_STRIPS

存储器配置1在第i个环形缓冲区中的第i个环形缓冲区中的三角形缓冲区中的第i*MAX_STRIPS*4 + n*4个位置处具有一个三角形。因此，在内存中，单个条形三角形非常分散，但是每帧都会更新内存的集中块。

内存配置2在第i个环形缓冲区的第i个环形缓冲区的三角形缓冲区中的n*MAX_AGE*4 + i*4位置处有一个三角形。所有单个三角形条带的顶点在内存中都靠在一起，但是写入更加分散。

无论出于何种原因，配置1比配置2花费的时间要长得多。

现在我可以理解CPU时间的微小差异，但是我没有得到的是GPU时间的差异。关于为什么会发生这种情况的任何线索。

下面比较了这两种方法的调试信息。左侧是内存配置1。右侧是内存配置2。突出显示了很大的不同。


这里是所有感兴趣的顶点着色器

struct VertexOutAlpha {
    float4 position [[ position ]];
    float4 color;
};
struct StripVertex {
    float3 data; //z value is the z value for the entire strip. Triangles will have different z positions
    float2 color;//x = color, y = time
};
vertex VertexOutAlpha strip_vertex(constant StripVertex * vertexBuffer [[ buffer(0) ]],
                              indexType vid [[ vertex_id ]],
                              constant matrix_float3x3* matrix [[buffer(1)]],
                              constant float* gameTime [[buffer(2)]]) {
    StripVertex vert = vertexBuffer[vid];
    VertexOutAlpha out;
    float dimmer = 1.0 - clamp(((*gameTime - 0.016) - vert.color.y) * 10.0, 0.0, 1.0);
    const float levelSize = 1.0 / (MAX_STRIPS + 0.01);
    out.position = float4((*matrix * float3(vert.data.x, vert.data.y, 1.0)).xy, vert.data.z + (1 - dimmer) * levelSize, 1.0);

     out.color = float4(HSVtoRGB(vert.color.x, 1.0, dimmer), 1.0);
    return out;
}

为所有感兴趣的人生成顶点缓冲区

    //triangleStripDataPtr is pre-allocated and alligned to the page size
    triangleStripDataBuffer = [self.device newBufferWithBytesNoCopy:triangleStripDataPtr length:4 * MAX_STRIPS *  MAX_AGE options:MTLResourceStorageModeShared deallocator:nil];
    assert(triangleStripDataBuffer != nil);

有人能很好地解释为什么会发生这种情况吗？ >