Tile based Rendering //後面一段是手機優化建議

https://www.imgtec.com/blog/a-look-at-the-powervr-graphics-architecture-tile-based-rendering/

 

一種硬件結構

color target 分紅tile

減少帶寬

提早（fs）用depth作隱藏面消除 earlyz一個意思

減少cache missing 一行短了。。

 

因此early失效的都不能夠 fs 改depth那些操做

好比fs裏面discard (mask or alpha test) alpha to coverage

 

會不走onchip depth而訪存拿depth

 

要clear 否則就少一次往tilebuffer上存上幀內容的操做

 

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http://aras-p.info/texts/files/FastMobileShaders_siggraph2011.pdf

這段優化策略是2011年的 不少東西變了 好比ETC2 好比

 

tiled deferred       PowerVR

Tiled                    Mali, Andreno

Immediate           Tegra

 

1) TBDR: Render everything in tiles, shade only visible pixels

2) Tiled: Render everything in tiles

3) Classic: Render everything

由於分tile  sample的時候cache missing會比一張大的frame buffer降低

這樣mipmap就沒那麼那麼(對性能的影響) 要緊了  但也是好的 （對錶現的影響 走樣）

 

貼圖資源分平臺壓縮

PVRTC for PowerVR; DXT for Tegra; ATC for Adreno

ETC2 for Android ogles3.0

 

TBDR:ipad2

msaa cheaper than immediate

2-4ms 4xmsaa

 

aniso 3ms

aniso=2

 

關了mipmap ipad2 2-3ms降低

tegra 跪了

 

TBDR不存在每一個draw call的gpu時間了，這樣拿不到GPU時間 不利於作優化

Andero和Tegra還有

 

一幀的VB太大會被切  致使效率降低（一次處理不了分兩次） 1000 thound vertex ipd2 

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減少overdraw  of alpha blend

 

PerfHUD profiler ES

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優化示例 tegra

天空盒後畫

opaque 從前日後（不太現實 須要polygon粒度的排序排序）

近的大的物體按這個方式排序 遠的按照material分 合併批次減小renderstate切換

（太有才了，我以前只考慮到這兩點是矛盾的 沒有想到能夠分遠近使用這兩種策略）

主角先畫  敵人在場景以後畫（被遮擋）

由於reject occlude geo在tegra2上cost1ms*（vs）  咱們能夠設置trigger zone 這裏關掉skybox 這樣vs也去了

排序opaque帶來 15ms提高

 

 

 

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shader優化

 shader指標  cycles/pixel 有靜態分析工具 見別的帖子

 light in lookup texture--LUT

by  tex2d（N.L,N.H） (我以前用過一張beckmann的)

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texture 壓縮 硬件支持的格式 直接sample了

 

工具

IOS+PowerVR

unity profiler

Apple Instruments

PowerVR 他家有一套工具 見官網PVRUniSCo shader analyzer 能夠看cycle

 

Android +Tegra

nv PerfHUD ES

  每一個drawcall的gpu時間

  shader cycle 

  2x2 texture， null view rectangle 這兩個排除很好用

雖然做者很喜歡這個，感受這個東西須要開發工具箱那種實體設備 不太方便的樣子

Mali 

Andreno 都有他們家本身的工具

抓幀

shader 分析，live editing（這個功能我很喜歡）

我用Snapdragon比較多

最近renderdoc 也出了android版本 還算好用

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shader優化 浮點數精度

float/half/fixed 對應highp/mediump/lowp

不要相信直覺

lowp  8bit  -2.0--+2.0

存顏色 歸一化的vector 不要縮放拆解 lowp

mediump 16bit  uv， 2d vector 不須要高精度的量

highp  24-32bit 看平臺

世界座標，標量，大貼圖UV 對精度要求比較高的offset之類

這個精度的事情分平臺 有的顯卡對精度比較敏感  總之 看操做手冊

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Likewise, do not pack 2 UVs into one float4/vec4 varying for PowerVR

float4 uv -----uv.xy ux.zw, povwerVR裏面不要這樣用

變量和插值

變量開銷分平臺 看手冊

andreno對shader comple沒那麼敏感

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下面一個例子是ios優化

glFInish wait 這個能夠看gpu時間 profiler 看cpu wait了多久

 

後處理 bloom和熱扭曲 花了10ms+

  浮點數精度 合併熱扭曲和bloom 減小一次blit

優化了10ms （這個我也會 我減了兩次blit在ppv2 也是10ms+）

 

它有個處處都用的fire wall shader

 判斷ALU bound 仍是Texture bound

ALU bound

 浮點數精度 逐頂點計算 lookup light tex

用工具分析shader PVRUniSCo

 

減少頂點數量 致使scene split了 3ms（Apple’s Instruments show this）

粒子優化 減少overdraw 簡化shader

省出來的budget給了msaa和aniso

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tbdr

• Hidden Surface Removal

– For opaque only

– Don’t keep alpha-test enabled all the time（少用，用的時候纔開）

– Don’t keep 「discard」 keyword in shader source, even if it’s not used（沒用的discard去掉）

• Group opaque drawcalls together

• Sort on state, not distance

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梟龍優化建議

Qualcomm Snapdragon Rendering Tips

• Traditional handling of overdraw (via depth test)

– Cull as much as you can on CPU, to avoid both CPU and GPU cost

– Sort on distance (front to back) to maximize early z-rejection

• The Adreno SIMD is wide

– Check your ALU utilization in the Adreno Profiler and optimize

– Minimize temp register usage

– Use long shaders with a lot of ALU instructions

– Avoid dependent texture fetches (or cover the latency with a lot of ALUs)

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FBO和tile 切換很費須要frame buffer存到 memory

Expensive to switch Frame Buffer Object on Tile-based GPUs

– Saves the current FBO to RAM

– Reloads the new FBO from RAM

帶寬高

Framebuffer Resolve/Restore

• Clear ALL FBO attachments after new frame/rendertarget

– Clear after eglSwapBuffers / glBindFramebuffer

– Avoids reloading FBO from RAM

– NOTE: Do NOT do unnecessary clears on non-tile-based GPUs (e.g. NVIDIA)

• Discard unused attachments before new frame/rendertarget

– Discard before eglSwapBuffers / glBindFramebuffer

– Avoids saving unused FBO attachments to RAM

– glDiscardFramebufferEXT / glInvalidateFramebuffer

這些都是爲了防止 從memory讀寫framebuffer

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https://de45xmedrsdbp.cloudfront.net/Resources/files/GDC2014_Next_Generation_Mobile_Rendering-2033767592.pdf