← 全部标签
# 性能优化
7 篇页面
页面
图形学像素与帧缓冲优化Pixel & Framebuffer Optimization需要着色的像素通常远多于顶点，所以像素处理优化往往最划算。核心手段：保证占用率以隐藏纹理延迟、按距离切换着色器 LOD、利用 early-z 并通过从前往后排序或 z-prepass 减少过度绘制、缩小帧缓冲每像素存储（色度子采样、YCoCg 棋盘），以及只在需要时开启混合、避免 GPU 回读。几何与光栅化阶段的常用优化也一并列出。图形学渲染瓶颈定位与性能度量Bottleneck Location & Performance Measurement渲染管线中最慢的阶段（瓶颈）决定整体吞吐量。优化就是"找到瓶颈 → 优化到瓶颈转移 → 重复"，并让非瓶颈阶段做到与瓶颈同样多的工作以换取画质。定位靠逐阶段增减负载的实验和性能工具；度量要用毫秒帧时间而不是 FPS。两条箴言：了解你的架构 (KNOW YOUR ARCHITECTURE)；测量、测量、再测量。图形学绘制调用与状态切换优化Draw Calls & State Change Optimization调用图形 API 的开销主要在 CPU 端的驱动里：状态切换昂贵，每次绘制调用有固定开销，大量小批次会让 GPU"饿死"。对策是：合理放置缓冲；按状态代价排序分组；共享纹理和着色器；合并网格和实例化以减少调用；并用一个整数排序键同时兼顾状态分组与前后排序。游戏开发SIMD 向量化SIMD VectorizationSIMD（单指令多数据）用一条机器指令并行处理多个数据。x86 上从 MMX 发展到 SSE（128 位，4 个 float）、AVX（256 位，8 个）和 AVX-512（512 位，16 个）。GEA 用 SSE 内建函数演示：数组相加、点积、向量×矩阵、矩阵×矩阵，强调两点——避免寄存器内的水平相加（先转置数据），以及把 SIMD 寄存器看成 N 条并行的「通道 (lane)」而不只是一个 4D 向量；条件分支则用向量谓词化 (vector predication / select) 代替。游戏开发多线程渲染与任务系统Multithreaded Rendering & Task SystemsCPU 时钟频率约在 2003 年停在 3.4 GHz 附近后，性能来自多核。应用阶段的优化一是让代码与内存访问更缓存友好，二是利用多核：多处理器流水线（时间并行，提高吞吐但增加延迟）、并行处理（空间并行，延迟更低）以及两者结合的任务系统；图形 API 用命令缓冲让多个线程并行录制绘制命令，新一代 API（DirectX 12、Vulkan、Metal）把更多责任交给应用以降低驱动开销。游戏开发数据局部性Data Locality数据局部性 (Data Locality) 是一种优化思路：CPU 读取内存时会把相邻的一整条缓存行一起载入，所以把数据按处理顺序连续存放，就能大幅减少缓存未命中。具体手段包括：组件按类型存进连续数组，不再到处跟随指针；把活跃对象排在前面；把冷热数据拆开。代价是要放弃一部分继承、接口与指针带来的抽象。综合帧时间预算与渲染性能Frame Budget & Rendering Performance本页把 wiki 中分散在 RTR4 第 18～23 章的性能知识串成一条线：一帧的时间预算由最慢的管线阶段决定，先用毫秒帧时间度量并定位瓶颈，再按瓶颈所在位置——CPU/驱动、几何、像素、带宽/内存——选用对应手段；最后从 GPU 硬件机制（占用率、HiZ/early-z、压缩、分块架构）理解这些手段为何有效。各结论的细节与出处见所链接的概念页。