是否可以比屏幕刷新率更快地进行 GPU 加速 3D 渲染？答案

【问题标题】：Is it possible to do GPU accelerated 3D rendering faster than screen refresh rate?是否可以比屏幕刷新率更快地进行 GPU 加速 3D 渲染？
【发布时间】：2012-12-27 12:33:25
【问题描述】：

能否以比屏幕刷新率更快的速度进行 GPU 加速 3D 渲染？
是否可以使用 OpenGL 来实现？如果是，如何使用，如果不是，使用什么工具？

注意

因为我希望渲染速度快于屏幕刷新率，所以我不介意没有输出到屏幕。事实上，没有输出窗口会是一个优势。

我将以编程方式（例如通过glReadPixels）使用渲染输出，或者将其作为视频输出到文件供人们稍后观看。

我为什么要这样做

我想做计算机视觉机器人的计算机模拟。模拟机器人将有一个虚拟摄像头来观察这个世界，并将根据摄像头输入采取行动。因此，我希望模拟尽可能快地运行，而不考虑屏幕刷新率。

【问题讨论】：

这当然是可能的，但我不知道具体情况。看看所有的 3D 基准测试——其中许多发布的帧速率远远超出屏幕实际显示的范围。
Actual code 了解如何操作。

标签： opengl render gpu

【解决方案1】：

是的，OpenGL 绝对可以做到这一点。渲染速率与屏幕刷新率无关（这就是为什么您可以看到以 500 FPS 等速度运行的演示）。

至于机制，您可以渲染到屏幕外帧缓冲区并将生成的图像读回主内存。然后，您可以随意处理/分析它。见：

Is it possible to have OpenGL draw on a memory surface?

【讨论】：

【解决方案2】：

要使用 OpenGL 来实现，我必须简单地将 display 回调函数末尾的 glutSwapBuffers 替换为 glFlush，这使我在一个非常简单的场景中从 60FPS 提高到 600FPS。

glutSwapBuffers 确保显示每个计算的帧，因此会停止您的程序，直到屏幕刷新，此时它将后缓冲区放入前缓冲区，可以在屏幕上看到。

另一方面，glFlush 仅确保已计算场景并使用新场景更新后台缓冲区（在屏幕上看不到）。因此，新场景计算仅在新场景被渲染之前停止。 glutSwapBuffers 来电 glFlush 在交换缓冲区之前确保已计算场景。

注意

在我的应用程序中，glReadPixels 允许我在没有 glutSwapBuffers 的情况下正确读取像素，因此它是从后台缓冲区读取的。

但是，仅调用glReadPixels 来检索 700 像素会带来很大的性能损失：FPS 降至 200FPS。我猜这是因为后备缓冲区必须位于 GPU 内存上的某个位置（请更正/确认这一点），而 glReadPixels 正在做 GPU -> CPU 通信，这非常昂贵。

这意味着无论渲染的计算速度有多快，我的应用程序在 200FPS 时仍会遇到瓶颈，除非我长大并学习如何在 GPGPU 上进行处理并从那里访问后备缓冲区。

【讨论】：