Ubuntu virtualbox 中的 OpenGL 多线程示例

Question

我在启用 3D 加速的 vbox 上的 OpenGL 示例遇到了一个奇怪的问题

• 来宾：Ubuntu 12.04
• 主机：Windows 7、nvidia Graphics
• vbox 版本 4.3.6，安装了来宾添加

当 3D 加速被禁用时，此应用程序在 vbox 上正常运行，我也在独立的 Linux PC 上进行了检查。 在启用 3D 加速的情况下运行相同的程序时，它无法获取 GL 函数指针并给出错误 - function no-op

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App 很简单，主线程创建 2 个线程。

• 主线程 - 创建线程 1，创建线程 2
• 线程 1 - 创建用于渲染的 X 窗口
• 线程 2 - 创建渲染线程（在 X 窗口上绘制 OpenGL 四边形）。

这是示例应用的代码。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<X11/X.h>
#include<X11/Xlib.h>
#include<GL/gl.h>
#include<GL/glx.h>
//#include<GL/glu.h>
#include <dlfcn.h> /*dlopen*/
#include <pthread.h>
#include <unistd.h> /*sleep*/

Display                 *dpy;
Display                 *dpy2;
Window                  root;
GLint                   att[] = { GLX_RGBA, GLX_DEPTH_SIZE, 24, GLX_DOUBLEBUFFER, None };
XVisualInfo             *vi;
XVisualInfo             *vi2;
Colormap                cmap;
XSetWindowAttributes    swa;
Window                  win;
GLXContext              glc;
XWindowAttributes       gwa;
XEvent                  xev;
bool            render;


void DrawAQuad() 
{
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-1., 1., -1., 1., 1., 20.);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    //gluLookAt(0., 0., 10., 0., 0., 0., 0., 1., 0.);
    glTranslatef(0.0, 0.0, -10.0);

    glBegin(GL_QUADS);
     glColor3f(1., 0., 0.); glVertex3f(-.75, -.75, 0.);
     glColor3f(0., 1., 0.); glVertex3f( .75, -.75, 0.);
     glColor3f(0., 0., 1.); glVertex3f( .75,  .75, 0.);
     glColor3f(1., 1., 0.); glVertex3f(-.75,  .75, 0.);
    glEnd();
}

void *CreateMainWindow(void* threadID)
{
    dpy = XOpenDisplay(NULL);
    if(dpy == NULL) 
    {
        printf("\n\tWindow Thread: cannot connect to X server\n\n");
        exit(0);
    }

    root = DefaultRootWindow(dpy);
    printf("\n *** CreateWindow: xopendisplay over *** \n");

    vi = (XVisualInfo*)glXChooseVisual(dpy, 0, att);
    if(vi == NULL) 
    {
        printf("\n\tWindow Thread: no appropriate visual found\n\n");
        exit(0);
    } 
    else 
    {
        printf("\n\tWindow Thread: visual %p selected\n", (void *)vi->visualid);
    }

    cmap = XCreateColormap(dpy, root, vi->visual, AllocNone);
    swa.colormap = cmap;
    swa.event_mask = ExposureMask | KeyPressMask;

    win = XCreateWindow(dpy, root, 0, 0, 600, 600, 0, vi->depth, InputOutput, vi->visual, CWColormap | CWEventMask, &swa);
    XMapWindow(dpy, win);
    XStoreName(dpy, win, "VERY SIMPLE APPLICATION");

    while(1) 
    {
        XNextEvent(dpy, &xev);
        printf("\nXEVENT\n");
        if(xev.type == Expose)
        {
            render = true;
        }
        else if(xev.type == KeyPress)
        {
            XDestroyWindow(dpy, win);
            XCloseDisplay(dpy);
            render = false;
            break;
            //exit(0);
        }
    }
}

void *RenderThread(void* threadID)
{
    vi2 = (XVisualInfo*)glXChooseVisual(dpy2, 0, att);
    printf("\n\tRenderThread : visual %p selected\n", (void *)vi2->visualid);

    glc = (GLXContext)glXCreateContext(dpy2, vi2, NULL, GL_TRUE);
    glXMakeCurrent(dpy2, win, glc);

    glEnable(GL_DEPTH_TEST); 

    while(render) 
    {
        //XGetWindowAttributes(dpy, win, &gwa);
        glViewport(0, 0, 600, 600);
        DrawAQuad(); 
        glXSwapBuffers(dpy2, win);
    } /* this closes while(render) */

    glXMakeCurrent(dpy2, None, NULL);
    glXDestroyContext(dpy2, glc);
    XCloseDisplay(dpy2);
}

int main(int argc, char *argv[]) 
{
    render = true;
    pthread_t thread1;
    pthread_t thread2;
    char *temp1;
    char *temp2;

    //For Async issue
    if(!XInitThreads())
    {
        fprintf(stderr, "XInitThread failed\n");
        return 0;
    }

    //Create Main Window
    int err = pthread_create(&thread1, NULL, CreateMainWindow, (void*)temp1);
    if (err != 0)
        printf("\n ERROR::can't create thread1 :[%d]", err);
    else
        printf("\n Thread1 created successfully\n");

    sleep(1); // Wait for thread 1 to complete

    dpy2 = XOpenDisplay(NULL);
    if(dpy2 == NULL) 
    {
        printf("\n\tMain : cannot connect to X server\n\n");
        exit(0);
    }

    //Create Render Thread
    err = pthread_create(&thread2, NULL, RenderThread, (void*)temp2);
    if (err != 0)
        printf("\n ERROR::can't create thread2 :[%d]", err);
    else
        printf("\n Thread2 created successfully\n");

    pthread_join( thread1, NULL);
    pthread_join( thread2, NULL);

} /* this is the } which closes int main(int argc, char *argv[]) { */

并编译代码 -

g++ -o quad quad.cpp -lGL -lX11 -lXmu -lXi -lpthread -lm

帮助我了解问题出在哪里

Answer 1

无论你在做什么，停止！

多线程 + X11 + OpenGL 是一件非常棘手的事情。如果您使用 Xlib，几乎不可能做到正确。 Xlib 从来都不是真正的线程安全的。

无论如何，首先您的程序缺少对XInitThreads 的调用，以使其至少可以安全地在多线程程序中使用。然而，将 Xlib 调用分散到多个线程上仍然是不安全的。这一点非常重要：无论您做什么，都将所有 Xlib 调用仅保留在一个线程中。

OpenGL 本身并不那么棘手。但是因为 OpenGL 需要使用 glX 创建的上下文，而 glX 又建立在 Xlib 之上。通常的方法是在 Xlib 线程中创建 OpenGL 上下文，但稍后在渲染器线程中使其成为当前的。但是请注意，如果您有一个间接渲染上下文，所有 OpenGL 调用都通过 X11，这可能意味着通过 Xlib，事情将再次变得不稳定。

由于所有这些混乱，最简单的解决方案是：将所有图形和窗口与一个线程相关联。如果您将 OpenGL 操作放入与其余 GUI 操作分开的线程中（从技术上讲，OpenGL 也执行 GUI 操作），则没有任何收获。如果你想使用多线程，那么使用 if 来处理有意义的并发执行，例如音频、物理模拟等。