使用 XNA 访问 GPGPU 进行图像处理答案

【问题标题】：Using XNA to access GPGPU for image processing使用 XNA 访问 GPGPU 进行图像处理
【发布时间】：2012-05-10 06:32:39
【问题描述】：

我正在使用 C# 进行一些实时图像处理项目，我希望尽可能多地利用 GPU。

具体来说，我有几个 byte[] 包含原始位图数据，我需要对这些 byte[] 执行高通/低通滤波器、边缘检测、掩蔽、膨胀、孔填充、中值滤波器等操作尽可能接近 30 fps（图像非常小，不超过 640x480）

我知道还有其他 GPGPU 库（例如 Cudafy、GPU.net 和 Accelerator），但它们的 EULA 要么禁止“以盈利为目的”使用该库，要么您需要购买许可证。

目前没有用于许可的资金，因此我正在尝试探索允许商业生产同时不花费任何成本的选项，而 XNA 似乎是我能找到的唯一符合这两个标准的选项。

有没有关于如何在非游戏环境中使用 XNA 访问 GPU 的资源？是否有任何其他选项可用于通过 C# 访问 GPU？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

我会通过Cloo 看看 OpenCL。它是开源的，并在 MIT 许可下发布，这意味着您可以愉快地将其包含在专有包中。

OpenCL 比 CUDA 更灵活一点，因为内核可以在可用的系统上的 GPU、CPU 和（理论上）单元处理器上运行 - 考虑运行 Mono+Linux+PS3，尽管我没有尝试过组合。

（GPU.NET 很好，因为它允许您用 C# 编写内核，但目前它们只能在 NVidia GPU 上运行。这对我来说是个大问题，因为我的开发笔记本电脑有 AMD 芯片组。）

OpenCL 内核是用 OpenCL 语言编写的，基本上是 C。它也受到 Intel、AMD 和 NVidia 的积极支持。

我将 Cloo/OpenCL+XNA 用于 FDTD（光学/波物理模拟）项目，效果很好。 OpenCL 代码在 GPU 上的 3D 阵列上运行；我会定期将缓冲区复制回主机，以便在 XNA 代码中进行可视化。

可能有一种方法可以在不与 CPU 来回切换的情况下共享该数据，但我还没有找到它，出于可视化目的，至少在我的应用程序中，影响很小。

【讨论】：

【解决方案2】：

作为这个库的作者，我是否可以推荐Brahma - 这是CodePlex 上的一个开源、免费用于商业用途的库（在 Eclipse 公共许可下），并自动将 LINQ 转换/运行为 OpenCL？

当然，如果您希望使用 RAW OpenCL，我在 Codeplex 上还有一个 .NET 友好但原始 API 版本的 OpenCL here 和 Nuget package。

查看here 以获取 Brahma 代码示例（此代码用于 FFT）。

【讨论】：

感谢您的链接！ Brahma 会实时处理数据吗？我知道 HLSL 着色器将实时处理数据，除了它有很多开销（在编码中）。
是的，Brahma 用于实时和高性能计算。请注意，Brahma 中的所有“魔法”都只是“编译”步骤，此时它变成了常规的 OpenCL 查询，并且运行速度一样快。当然，LINQ 语法是某些类型计算的主要限制因素。我正在努力使用 Roslyn 来解决这个问题，但可能需要一段时间才能在那里得到任何具体的东西。您可以尝试示例以查看 .NET 与 OpenCL 代码在 CPU 或 GPU 上的加速效果。
我真的很喜欢你的 OpenCL.Net 项目。我需要原始速度，而 Linq（虽然很棒）是有限的。我会试试这个，看看我能得到什么样的性能提升:) 感谢您将我指向您的项目！看起来不错
@ananthonline 今天早上花了一些时间和 Brahma 一起玩 - 非常非常酷。多GPU支持会很好。 :)
谢谢！ Brahma 确实支持多 GPU：您只需要使用他们需要定位的设备创建 ComputeProvider(s) - 只需传入多个设备。