DirectX 11，结合像素着色器以防止瓶颈

Question

我正在尝试使用GPU实现一个复杂的算法。唯一的问题是硬件限制，最大可用功能级别是9_3。

算法对于两幅图像基本上是“立体匹配”类算法。由于上述限制，所有计算必须仅在顶点/像素着色器中执行（没有可用的计算API）。顶点着色器在这里毫无用处，所以我认为它们是直通顶点着色器。

让我简单的介绍它的算法：

1. 采取两个图像，并计算成本卷映射（基本上conterting RGB到灰度 - >通过d翻译右图像和左图像中减去）。对于生成Texture3D的不同D，该步骤重复约20次。

   问题就在这里：我不能简单地创建一个支持Pixel Shader它计算 一气呵成的20次重复，因为像素 着色器的大小限制的，所以我不得不调用绘制（最大512个算术。） （）在循环 在C++中不需要涉及CPU，而所有操作都在 完成相同的两个图像 - 在我看来，我似乎有一个瓶颈在这里。我知道有多个渲染目标，但是：有最大值。 8个目标（我需要20+），如果我想在一个像素着色器中生成8个结果，那么我超过了它的大小限制（我的HW有512个算法）。

2. 然后我需要与窗口来计算每个计算纹理箱式滤波器的其中r> 9.

   这里的另一问题：因为窗口是如此之大我需要分割盒过滤器使其成为两个像素着色器（分别为垂直和水平方向），因为循环展开阶段结果的代码很长。手动实现这些循环对于大像素着色器来说无助于它。因此，另一个瓶颈在这里 - CPU需要参与将结果从临时纹理（V pass结果）传递到第二遍（H pass）。

3. 然后在下一步中对第一步和第二步的每对结果进行一些算术运算。

   我还没有到达这里与我的发展，所以不知道什么样的瓶颈在这里等着我。

4. 然后最小d（从第一步骤参数的值），在步骤采取基于像素值从步骤3

   ...相同的每个像素为3

这里基本上是非常简单的图表显示我目前的实施（不包括步骤3和4）。

红点，其中部分结果被存储，并在每个红点CPU被卷入/圈/无论是临时缓冲器（纹理）。

问题1：是不是有可能以某种方式让GPU知道如何执行每个分支形式直到底部而不涉及CPU并导致瓶颈？即一次编程图形管道序列，然后让GPU完成工作。

关于渲染到纹理的东西的另一个问题：即使在Draw（）方法调用和Pixel/Vertex着色器切换之间，所有纹理都一直驻留在GPU内存中吗？或者从GPU到CPU的任何转移发生......因为这可能是另一个问题导致瓶颈。

任何帮助，将不胜感激！

预先感谢您。

最好的问候， 卢卡斯

Answer 1

写作像素着色器的计算算法是非常困难的。编写9_3目标的算法可能是不可能的。太多的限制。但是，我想我知道如何解决你的问题。

1.着色器重复

首先，目前还不清楚，你叫什么名字“瓶颈”在这里。是的，理论上，在for循环中绘制调用是一个性能损失。但它是否是瓶颈？你的应用程序真的在这里失去了性能吗？多少？只有分析器（CPU和GPU）可以回答。但要运行它，您必须先完成算法（阶段3和阶段4）。所以，我最好坚持使用当前的解决方案，并开始实施整个算法，然后配置并修复性能问题。

但是，如果您准备好进行调整......常见的“重复”技术就是实例。您可以创建一个更多的顶点缓冲区（称为实例缓冲区），该缓冲区将包含不是针对每个顶点的参数，而是针对一个绘制实例。然后你通过一个DrawInstanced()电话完成所有的工作。

对于您的第一阶段，实例缓冲区可以包含您的D值和目标Texture3D图层的索引。你可以通过顶点着色器传递它们。

与往常一样，这里有一个交易：简单的代码（可能）表现。

2。需要参与多遍渲染

CPU通过从临时纹理结果（的 通过电压V的结果），以第二次通过（H通）

通常，您链接这样，所以没有CPU参与：

// Pass 1: from pTexture0 to pTexture1 
// ...set up pipeline state for Pass1 here... 
pContext->PSSetShaderResources(slot, 1, pTexture0); // source 
pContext->OMSetRenderTargets(1, pTexture1, 0);  // target 
pContext->Draw(...); 

// Pass 2: from pTexture1 to pTexture2 
// ...set up pipeline state for Pass1 here... 
pContext->PSSetShaderResources(slot, 1, pTexture1); // previous target is now source 
pContext->OMSetRenderTargets(1, pTexture2, 0); 
pContext->Draw(...); 
// Pass 3: ... 

注意，那pTexture1必须同时D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE和D3D11_BIND_RENDER_TARGET标志。你可以有多个输入纹理和多个渲染目标。只要确保每一个下一个传球都知道以前的传球输出。 如果以前通过使用更多的资源比现在，不要忘记解除绑定不需要的，以防止难以发现的错误：

pContext->PSSetShaderResources(2, 1, 0); 
pContext->PSSetShaderResources(3, 1, 0); 
pContext->PSSetShaderResources(4, 1, 0); 
// Only 0 and 1 texture slots will be used 

3.资源数据位置

是否所有纹理一直驻留在GPU内存中，甚至在 Draw（）方法调用和Pixel/Vertex着色器切换之间？

我们永远无法知道这一点。驱动程序为资源选择适当的位置。但是，如果您有使用DEFAULT使用情况和0 CPU访问标志创建的资源，则几乎可以确定它始终位于视频内存中。

希望它有帮助。快乐的编码！