OpenGL ES 高級進階：fence同步

時間 2019-12-05

標籤 opengl 高級進階 fence 同步简体版

原文原文鏈接

你們好，這是個人OpenGL ES 高級進階系列文章，在個人github上有一個與本系列文章對應的項目，歡迎關注，連接：github.com/kenneycode/…git

今天給你們介紹OpenGL ES 3.0的一個特性fence，它能夠用來同步OpenGL命令，在多線程編程時頗有用，我以前的一篇文章《OpenGL ES 命令隊列及glFlush/glFinish》中有說到，OpenGL命令的執行是在GPU上的，咱們調用OpenGL方法其實是往OpenGL的命令隊列裏面插入命令，GPU從命令中取出命令執行。github

所以，通常狀況下咱們調用OpenGL方法後，並非立刻有效果的，若是要某處確保以前的OpenGL執行完，就須要用到glFinish，但glFinish只能保證本線程對應的命令隊列中的命令執行完，這就意味着不能在一個線程中等待另外一個線程的OpenGL命令執行完，這就有很大的限制，回想咱們在CPU上的同步操做，例如咱們在一個線程中wait，在另外一個線程中notify，這很容易實如今一個線程中等待另外一個線程的指定任務執行完成，這也是咱們很經常使用的操做，但在對於GPU，沒法用glFinish來實現相似的邏輯，實際上，在OpenGL ES 3.0之前，是沒法實現的。編程

到了OpenGL ES 3.0，咱們能夠用fence實現，使用越來也很簡單，就是在一個線程中插入一個fence，而後在另外一個線程中就能夠去等待這個fence，我畫了一張圖：多線程

例如咱們有這樣一種邏輯，在GLThread 0中渲染一個紋理，在另外一個線程GLThread 1中將這個紋理拿去使用，那就須要確保在GLThread 1使用這個紋理時，GLThread 0對這個紋理的渲染已經完成，有了fence後，咱們能夠在GLThread 0渲染操做以後插入一個fence，而後在GLThread 1要使用這個紋理時去等這個fence。ide

咱們來看看代碼，先看看插入fence的代碼：post

val fenceSyncObject = GLES30.glFenceSync(GLES30.GL_SYNC_GPU_COMMANDS_COMPLETE, 0)
複製代碼

這個方法調用後會往當前線程的命令隊列中插入一個fence並返回一個long型變量來代碼這個fence同步對象，以便於其它地方去等待它，有2個方法能夠用於等待，glWaitSync和glClientWaitSync，它們的差異是glWaitSync是在GPU上等待，glClientWaitSync是在CPU上等待。spa

來看看咱們有例子代碼，在這個例子中，咱們在一個線程中渲染一張圖到一個紋理同時到屏幕上，在另外一個線程中將這個紋理讀出來顯示到屏幕的右下角的一個ImageView上：線程

override fun onDrawFrame(gl: GL10?) {
            
    ...
    
    // 渲染到紋理上
    // Render to texture
    GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_TRIANGLES, 0, textureCoordinateData.size / VERTEX_COMPONENT_COUNT)

    // 向OpenGL的Command Buffer中插入一個fence
    // Insert a fence into the OpenGL command buffer
    val fenceSyncObject = GLES30.glFenceSync(GLES30.GL_SYNC_GPU_COMMANDS_COMPLETE, 0)

    // 在另外一個線程中讀取當前線程的渲染結果
    // Read the render result in the other thread
    otherThreadHandler.post {
        if (!flag) {

            // 等待fence前的OpenGL命令執行完畢
            // Waiting for completion of the OpenGL commands before our fence
            GLES30.glWaitSync(fenceSyncObject, 0, GLES30.GL_TIMEOUT_IGNORED)

            // 刪除fence同步對象
            // Delete the fence sync object
            GLES30.glDeleteSync(fenceSyncObject)

            val frameBuffers = IntArray(1)
            GLES30.glGenFramebuffers(frameBuffers.size, frameBuffers, 0)
            GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE1)
            GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, sharedTexture)
            GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, frameBuffers[0])
            GLES30.glFramebufferTexture2D(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, GLES30.GL_COLOR_ATTACHMENT0, GLES30.GL_TEXTURE_2D, sharedTexture, 0)
            val buffer = ByteBuffer.wrap(ByteArray(glSurfaceViewWidth * glSurfaceViewHeight * 4))
            GLES30.glReadPixels(0, 0, glSurfaceViewWidth, glSurfaceViewHeight, GLES30.GL_RGBA, GLES30.GL_UNSIGNED_BYTE, buffer)
            GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, 0)
            val bitmap = Bitmap.createBitmap(glSurfaceViewWidth, glSurfaceViewHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888)
            buffer.position(0)
            bitmap.copyPixelsFromBuffer(buffer)
            flag = true

            // 將讀取到的渲染結果顯示到一個ImageView上
            // Display the read render result on a ImageView
            imageView.post {
                imageView.setImageBitmap(bitmap)
            }
        }

    }

    // 將frame buffer綁回0號，將渲染結果同時也顯示到屏幕上
    // Bind frame buffer to 0# and also render the result on screen
    GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, 0)

    GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE0)
    GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, imageTexture)

    GLES30.glClearColor(0.9f, 0.9f, 0.9f, 1f)

    // 清屏
    // Clear the screen
    GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT)

    // 設置視口，這裏設置爲整個GLSurfaceView區域
    // Set the viewport to the full GLSurfaceView
    GLES30.glViewport(0, 0, glSurfaceViewWidth, glSurfaceViewHeight)

    GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_TRIANGLES, 0, vertexData.size / VERTEX_COMPONENT_COUNT)
}
複製代碼