Opengl 非同步/非阻塞地图

Question

我刚刚找到了以下OpenGL specification for ARB_map_buffer_range。

我想知道是否可以使用此扩展程序进行非阻塞地图调用？

目前在我的应用程序中即时渲染到 FBO，然后我将其映射到主机 PBO 缓冲区。

glMapBuffer(target_, GL_READ_ONLY);  

但是，这样做的问题是它在传输数据时阻塞了渲染线程。

我可以通过流水线渲染来减少这个问题，但延迟是我的应用程序中的一个大问题。

我的问题是我是否可以将 map_buffer_range 与 MAP_UNSYNCHRONIZED_BIT 一起使用并等待地图操作在另一个线程上完成，或者在渲染线程渲染下一帧时推迟同一线程上的地图操作。

例如

thread 1:

map();
render_next_frame();

thread 2:

wait_for_map

或

thread 1:

map();
while(!is_map_ready())
   do_some_rendering_for_next_frame();

我不确定我是如何知道映射操作何时准备就绪的，规范只提到“确保正确操作的其他同步技术”。

有什么想法吗？

Answer 1

一般来说，做“非阻塞映射”是不可能的，但是可以不阻塞映射。

之所以没有“非阻塞映射”，是因为在函数调用返回的那一刻，您可以访问数据，因此驱动程序必须确保它确实存在。如果数据还没有传输，驱动除了阻塞还能做什么。
线程并没有使这变得更好，并且可能使情况变得更糟（添加同步和上下文共享问题）。线程不能神奇地消除传输数据的需要。

这导致如何不阻塞映射：仅在确定传输完成时才映射。一种安全的方法是在翻转缓冲区之后或在glFinish 之后或在等待查询/栅栏对象之后映射缓冲区。如果你不能等到缓冲区被交换，那么使用栅栏是最好的方法。栅栏不会停止管道，但会告诉您传输是否完成（glFinish 可能会也可能不会，但可能会停止）。 交换缓冲区后读取也是 100% 安全的，但如果您需要同一帧内的数据，则可能无法接受（不过，非常适合屏幕截图或计算色调映射的直方图）。

一种不太安全的方法是插入“一些其他的东西”并希望同时传输已经完成。

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关于以下评论：
这个答案不不正确。没有比在数据可用后访问数据更好的了（这应该是显而易见的）。这意味着您必须以一种或另一种方式同步/阻止，别无选择。
虽然从非常迂腐的角度来看，您当然可以使用GL_MAP_UNSYNCHRONIZED_BIT 来获得非阻塞地图操作，但这完全无关紧要，因为除非您明确 重现 隐式同步如上所述。您无法安全访问的映射毫无用处。

映射和访问 OpenGL 将数据传输到的缓冲区而不同步/阻塞（隐式或显式）意味着“未定义的行为”，这只是“可能是垃圾结果，可能是崩溃”的更好措辞。
另一方面，如果您显式同步（例如，使用上述栅栏），那么您是否使用 unsynchronized 标志是无关紧要的，因为无论如何都不需要发生更多的隐式同步。

Answer 2

如果您使用GL_MAP_UNSYNCHRONIZED_BIT 映射缓冲区，驱动程序不会等到 OpenGL 处理完该内存后再为您映射。因此，您将或多或少地立即访问它。

问题在于，这不意味着您可以随意读/写该内存。如果 OpenGL 正在读取或写入该缓冲区并且您更改了它...欢迎来到 未定义的行为。这可能包括崩溃。

因此，为了实际使用非同步映射，您必须将您的行为与 OpenGL 对该缓冲区的访问同步。这将涉及使用ARB_sync objects（如果您只使用 NVIDIA 并且最近没有更新驱动程序，则使用 NV_fence）。

话虽如此，如果您使用栅栏对象来同步对缓冲区的访问，那么您实际上根本不需要GL_MAP_UNSYNCHRONIZED_BIT。一旦你完成了栅栏，或者检测到它已经完成，你可以正常映射缓冲区并且它应该立即完成（除非其他一些操作也在读/写）。

一般来说，当您需要对缓冲区进行细粒度的写访问时，最好使用非同步访问。在这种情况下，充分利用同步对象将为您提供真正需要的东西（能够判断地图操作何时完成）。

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附录：以上内容现已过时（取决于您的硬件）。感谢 OpenGL 4.4/ARB_buffer_storage，您现在不仅可以进行非同步映射，还可以无限期地保持缓冲区映射。是的，您可以在使用缓冲区时进行映射。

这是通过创建不可变存储并为该存储提供（除其他外）GL_MAP_PERSISTENT_BIT 来完成的。然后你glMapBufferRange，也提供同样的位。

现在从技术上讲，这几乎没有改变。您仍然需要将您的操作与 OpenGL 同步。如果您将内容写入缓冲区的某个区域，则需要issue a barrier 或flush that region of the buffer explicitly。如果您正在阅读，您仍然需要使用fence sync object 以确保数据在阅读之前确实存在那里（除非您也使用GL_MAP_COHERENT_BIT，否则您需要在阅读之前发出障碍）。