带 PBO 的异步 glReadPixels

Question

我想使用两个 PBO 以替代方式读取像素。我以为PBO的方式会快很多，因为glReadPixels在使用PBO的时候会立即返回，而且很多时间可以重叠。

奇怪的是似乎没有多少好处。考虑如下代码：

    glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, 0);
    Timer t; t.start();
    glReadPixels(0,0,1024,1024,GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, buf);
    t.stop(); std::cout << t.getElapsedTimeInMilliSec() << " ";

    glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, pbo);
    t.start();
    glReadPixels(0,0,1024,1024,GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
    t.stop(); std::cout << t.getElapsedTimeInMilliSec() << std::endl;

结果是

1.301 1.185
1.294 1.19
1.28 1.191
1.341 1.254
1.327 1.201
1.304 1.19
1.352 1.235

PBO方式稍微快一点，但不是很满意立即返回。

我的问题是：

• 影响 glReadPixels 性能的因素是什么？有时，它的成本达到 10 毫秒，但这里是 1.3 毫秒。
• 为什么 立即返回 花费高达 1.2 毫秒？是太大还是正常？

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根据一个demo对比，我发现了两个因素：

• GL_BGRA 优于 GL_RGBA，1.3ms=>1.0ms（无 PBO），1.2ms=>0.9ms（有 PBO）
• glutInitDisplayMode(GLUT_RGB|GLUT_ALPHA) 而不是 GLUT_RGBA, 0.9ms=>0.01ms。这就是我想要的性能。在我的系统中，GLUT_RGBA=GLUT_RGB=0。 GLUT_ALPHA=8

还有两个问题：

• 为什么 GL_BGRA 优于 GL_RGBA？是只针对特定平台还是针对所有平台？
• 为什么 GLUT_ALPHA 如此重要以至于它会极大地影响 PBO 的性能？

Answer 1

我不知道glutInitDisplayMode，但这通常是因为您的内部和外部格式不匹配。例如，当组件数量不匹配时，您不会注意到异步行为，因为这种转换仍然会阻塞glReadPixels。

所以最可能的问题是，使用glutInitDisplay(GLUT_RGBA)，您实际上将创建一个内部格式为RGB 甚至BGR 的默认帧缓冲区。传递 GLUT_ALPHA 参数可能会在内部使其成为 RGBA 或 BGRA，这与您想要的组件数量相匹配。

编辑：我发现nvidia document 解释了一些关于像素打包和性能影响的问题。

edit2：BGRA 的性能提升可能是因为内部硬件缓冲区位于 BGRA 中，实际上并没有更多的东西。

Answer 2

BGRA 是最快的，因为这是现代 GPU 上的原生格式。 RGBA、RGB 和 BGR 在回读期间需要“重新格式化”。