iPhone openGLES 性能调优答案

【问题标题】：iPhone openGLES performance tuningiPhone openGLES 性能调优
【发布时间】：2011-01-05 18:01:59
【问题描述】：

我现在尝试了很长一段时间来优化我的游戏的帧率，但没有真正取得进展。我在最新的 iPhone SDK 上运行并拥有 iPhone 3G 3.1.2 设备。

我调用了大约 150 个绘制调用，总共渲染了大约 1900 个三角形（所有对象都使用两个纹理层和多重纹理进行纹理化。大多数纹理来自存储在 pvrtc 2bpp 压缩纹理中的同一个 textureAtlasTexture）。这在我的手机上以大约 30 fps 的速度呈现，在我看来这对于仅 1900 个三角形来说太低了。

我尝试了很多方法来优化性能，包括将对象批处理在一起，在 CPU 上转换顶点并在单个绘图调用中渲染它们。这会产生 8 个 drawcall（相对于 150 个 drawcall），但性能大致相同（fps 下降到 26fps 左右）

我正在使用存储在交错数组中的 32 字节顶点（12 字节位置，12 字节法线，8 字节 uv）。我正在渲染三角形列表，顶点按 TriStrip 顺序排列。

我做了一些分析，但我真的不知道如何解释它。

仪器采样使用 Instruments and Sampling 得出以下结果： http://neo.cycovery.com/instruments_sampling.gif 告诉我很多时间都花在“mach_msg_trap”上。我用谷歌搜索它，似乎调用这个函数是为了等待其他一些事情。但是等什么？？
仪器-openGL 带有 openGL 模块的仪器产生了这样的结果： http://neo.cycovery.com/intstruments_openglES_debug.gif 但在这里我真的不知道这些数字告诉我什么
鲨鱼分析：用鲨鱼分析也没有告诉我太多： http://neo.cycovery.com/shark_profile_release.gif 最大的数字是 10%，由 DrawTriangles 花费 - 其余全部花费在非常小的百分比函数中

谁能告诉我我还能做些什么来找出瓶颈并帮助我解释这些分析信息？

非常感谢！

【问题讨论】：

标签： iphone opengl-es performance

【解决方案1】：

您可能受 CPU 限制。 OpenGL ES 工具中的平铺器/渲染器利用率统计显示，GPU 的占空比在 20-30% 之间，以 20-30 fps 进行渲染，这表明如果速度足够快，GPU 可以以 60 fps 运行。看起来您可以做一些事情来从 Instruments 和 Shark 中获取更多关于追求目标的信息：

默认情况下，Sampler 会显示来自每个线程的每个样本，这意味着由系统框架创建的大部分空闲的辅助线程将主导您的视图。为了更好地了解 CPU 实际在做什么，请确保显示详细信息视图（左下角左起第三个按钮）并将 Sample Perspective 更改为 Running Sample Times 以排除线程空闲/阻塞的样本.

我在您的应用程序本身的 Shark 跟踪中没有看到任何示例。这很可能是因为您的代码足够快，以至于它不会出现在热函数列表中的任何位置，但也可能是因为 Shark 无法为您的应用程序找到符号。您可能需要在其首选项中配置搜索路径或手动将 Shark 指向您的应用程序二进制文件。此外，Shark 默认显示函数列表，这些函数按 CPU 时间花费在它们中的多少排序。将视图更改为更像常规调用树的视图可能很有用，因此您可以可视化整个渲染循环如何花费时间。为此，请将右下角的“查看”选项更改为“树（自上而下）”。（如果您在这里也没有看到您的应用名称或功能，那么 Shark 肯定缺少您的符号。）

【讨论】：

【解决方案2】：

不幸的是，我并不精通 OpenGL，但从这三个结果中，有一些让我脱颖而出的地方：

1) 从采样工具中，您可能有某种后台网络连接正在运行？

2) 渲染的利用率百分比对我来说似乎很低（虽然我不知道如何提高它们）。

3) 尽管 10% 看起来很低，但这似乎是一个很好的攻击点 - 但是几乎同样怀疑在 memcpy 中花费了太多时间。 ValidateState 的数量也很大，可能会让您望而却步。

工具方面，我认为您正在使用正确的工具来检查性能，您只需要更多地考虑这些工具对您的应用程序意味着什么。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果没有完整的来源，很难确切地知道发生了什么。 Instruments 跟踪显示 20% 的渲染利用率，这有点低。这可能意味着您受 CPU 限制。但是，如果是这种情况，我希望在您的第一个跟踪中看到更多特定于应用程序的样本点。

我的建议是推出自己的计时课程。像这样的东西（c++）：

#include <sys/time.h>

class Timer
{
public:
    Timer()
    {
        gettimeofday(&m_time, NULL);
    }
    void Reset()
    {
        gettimeofday(&m_time, NULL);
    }
    // returns time since construction or Reset in microseconds.
    unsigned long GetTime() const
    {
        timeval now;
        gettimeofday(&now, NULL);
        unsigned long micros = (now.tv_sec-m_time.tv_sec)*1000000+
                               (now.tv_usec-m_time.tv_usec);
        return micros;
    }
    protected:
        timeval m_time;
};

为你的代码段计时，以准确了解你的时间花在了哪里。

另一个快速解决方法是禁用 Thumb 指令集。这可以以牺牲可执行文件大小为代价，帮助您的浮点性能提高 20% 或更多。

【讨论】：

【解决方案4】：

如果您使用的是 glFlush 或 glFinish，请删除所有这些。

【讨论】：