为什么我的CAOpenGLLayer比我以前的NSOpenGLView更新慢？

Question

我有一个在Mac OS X上呈现OpenGL内容的应用程序。最初它是渲染到NSOpenGLView，然后我将其更改为渲染到CAOpenGLLayer子类。

当我这样做时，我看到了一个巨大的性能损失：帧率减半，鼠标响应率降低，口吃（时不时停止，最多一秒钟，在此期间探查器活动报告等待互斥量数据加载到GPU内存），并加倍CPU使用率。

我调查这个问题，有几个问题：

• 也有类似的性能损失被视为由其他人？
• 我在做我的CAOpenGLLayer设置有问题吗？
• CAOpenGLLayer和Core Animation框架是如何实现的，也就是说，我的OpenGL内容从我的glDrawElements调用到我的屏幕的路径是什么，以及我应该怎样做，以优化这种设置的性能？

这里是我的CAOpenGLLayer设置代码：

// my application's entry point (can't be easily changed): 
void AppUpdateLogic(); //update application logic. Will load textures 
void AppRender(); //executes drawing 
void AppEventSink(NSEvent* ev); //handle mouse and keyboard events. 
           //Will do pick renderings 

@interface MyCAOpenGLLayer: CAOpenGLLayer 
{ 
    CGLPixelFormatObj pixelFormat; 
    CGLContextObj  glContext; 
} 
@end 

@implementation MyCAOpenGLLayer 

- (id)init { 
    self = [super init]; 

    CGLPixelFormatAttribute attributes[] = 
    { 
     kCGLPFAAccelerated, 
     kCGLPFAColorSize, (CGLPixelFormatAttribute)24, 
     kCGLPFAAlphaSize, (CGLPixelFormatAttribute)8, 
     kCGLPFADepthSize, (CGLPixelFormatAttribute)16, 
     (CGLPixelFormatAttribute)0 
    }; 

    GLint numPixelFormats = 0; 
    CGLChoosePixelFormat(attributes, &pixelFormat, &numPixelFormats); 

    glContext = [super copyCGLContextForPixelFormat:mPixelFormat]; 

    return self; 
} 

- (void)drawInCGLContext:(CGLContextObj)inGlContext 
      pixelFormat:(CGLPixelFormatObj)inPixelFormat 
      forLayerTime:(CFTimeInterval)timeInterval 
      displayTime:(const CVTimeStamp *)timeStamp 
{ 
    AppRender(); 
    [super drawInCGLContext:inGlContext 
       pixelFormat:inPixelFormat 
       forLayerTime:timeInterval 
       displayTime:timeStamp ] 
} 

- (void)releaseCGLPixelFormat:(CGLPixelFormatObj)pixelFormat { 
    [self release]; 
} 

- (CGLPixelFormatObj)copyCGLPixelFormatForDisplayMask:(uint32_t)mask { 
    [self retain]; 
    return pixelFormat; 
} 

- (CGLContextObj)copyCGLContextForPixelFormat:(CGLPixelFormatObj)pixelFormat { 
    [self retain]; 
    return glContext; 
} 

- (void)releaseCGLContext:(CGLContextObj)glContext { 
    [self release]; 
} 

@end 

@interface MyMainViewController: NSViewController { 
    CGLContextObj glContext; 
    CALayer*  myOpenGLLayer; 
} 

-(void)timerTriggered:(NSTimer*)timer; 
@end 


@implementation MyMainViewController 

-(void)viewDidLoad:(NSView*)view { 
    myOpenGLLayer = [[MyCAOpenGLLayer alloc] init]; 
    [view setLayer:myOpenGLLayer]; 
    [view setWantsLayer:YES]; 

    glContext = [myOpenGLLayer copyCGLContextForPixelFormat:nil]; 

    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1/30.0 
            target:self 
            selector:@selector(timerTriggered:) 
            userInfo:nil 
            repeats:YES ]; 
} 

- (void)timerTriggered:(NSTimer*)timer { 
    CGLContextObj oldContext = CGLContextGetCurrent(); 
    CGLContextSetCurrent(glContext); 
    CGLContextLock(glContext); 

    AppUpdateLogic(); 
    [myOpenGLLayer setNeedsDisplay:YES]; 

    CGLContextUnlock(glContext); 
    CGLContextSetCurrent(oldContext); 
} 

- (void)mouseDown:(NSEvent*)event { 
    CGLContextObj oldContext = CGLContextGetCurrent(); 
    CGLContextSetCurrent(glContext); 
    CGLContextLock(glContext); 

    AppEventSink(event); 

    CGLContextUnlock(glContext); 
    CGLContextSetCurrent(oldContext); 
} 
@end 

这可能是知道我的显卡有用的不是很厉害（英特尔GMA与64 MB共享内存）。

Answer 1

在我的一个应用程序中，我从NSOpenGLView切换到了CAOpenGLLayer，然后由于后者的更新机制出现了一些问题而最终退出。但是，这与您在此处报告的性能问题不同。

就你而言，我相信你执行图层内容更新的方式可能是责任。首先，使用NSTimer触发重绘并不能保证更新事件与显示器的刷新率保持一致。相反，我建议将CAOpenGLLayer的asynchronous属性设置为YES，并使用–canDrawInCGLContext:pixelFormat:forLayerTime:displayTime:来管理更新频率。这将导致OpenGL层与显示同步更新，并且会避免您正在执行的上下文锁定。

这个问题的不利之处（这也是你的NSTimer方法的问题）是CAOpenGLLayer委托回调在主线程上触发。如果你有阻塞主线程的东西，你的显示器会冻结。同样，如果您的OpenGL框架更新需要一段时间，它们可能会导致您的UI响应性下降。

这就是我使用CVDisplayLink在后台线程上产生触发的OpenGL内容更新的原因。不幸的是，当用这个更新我的CAOpenGLLayer时，我看到了一些渲染构件，所以我最终切换回到NSOpenGLView。从那以后，我遇到了一种可能避免这些工件的方法，但NSOpenGLView对我们的需求已经很好，所以我没有再次切换回来。