Glsl 奇怪的性能下降，由单个for循环引起

我目前正在linux上编写一个OpenGL 3.1（GLSL版本330）应用程序（NVIDIA 360M卡，带有313.0 nv驱动程序），大约有15k行。我的问题是，在我的一个顶点着色器中，我可以通过对代码进行最小的更改来体验drastical性能下降，而这些更改实际上应该是无操作的

例如：

//使用此解决方案，我的程序以3-5 fps的速度运行
对于（int i=0；i<4；++i）{
vout.shadowCoord[i]=uShadowCP[i]*w_pos；
}
//但它以30+fps的速度运行
vout.shadowCoord[0]=uShadowCP[0]*w_pos；
您的影子合作社[1]=uShadowCP[1]*w_pos；
vout.shadowCoord[2]=uShadowCP[2]*w_pos；
您的影子合作社[3]=uShadowCP[3]*w_pos；
//这也适用于30+fps
vec4阴影坐标[4]；
对于（int i=0；i<4；++i）{
影子坐标[i]=uShadowCP[i]*w_pos；
}
对于（int i=0；i<4；++i）{
你的影子坐标[i]=影子坐标[i]；
}

或考虑如下：

uniform int uNumUsedShadowMaps=4；//编辑：我在原始问题中称之为“随机统一”
//每秒8帧
对于（int i=0；i

请参见此处出现此问题的整个着色器代码：

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像任何想法一样，我们都会很感激，是什么导致了这些。你得到了这样的下降，因为你在循环的每一次迭代中都运行min（random_uniform，4）。通常情况下，这在CPU上并不重要，但是你在gpu上运行这个程序，它在每个顶点上运行。因此，即使在一个由4个元素组成的数组上运行min通常是一个便宜的计算，但当您为每个顶点调用它4次时，它的计算速度很快

考虑这样做：

 int check = min(random_uniform,4);
 for(int i = 0; i < check; ++i) {
     vout.shadowCoord[i] = vec4(1.0);
 }

int check=min（随机均匀，4）；
对于（int i=0；i

这将为每个顶点运行一次min（random_uniform，4），而不是4次

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另一个问题可能是随机制服。这是如何创建的？找到最小值有什么意义？

我终于找到了问题的根源，并找到了解决方案

但是在开始正确的解决方案之前，请让我粘贴最简单的着色器代码，使用它，我可以复制这个“bug”

顶点着色器：

#版本330
vec3 CountPosition（）；//它是如何实现的。
均匀mat4投影矩阵，uCameraMatrix；
输出顶点数据{
vec3 c_pos，w_pos；
vec4阴影坐标[4]；
}vout；
void main（）{
vout.w_pos=CountPosition（）；
vout.c_pos=（uCameraMatrix*vec4（vout.w_pos，1.0））.xyz；
vec4 w_pos=vec4（vout.w_pos，1.0）；
//每秒20帧
对于（int i=0；i<4；++i）{
vout.shadowCoord[i]=uShadowCP[i]*w_pos；
}
//每秒50帧
vout.shadowCoord[0]=uShadowCP[0]*w_pos；
您的影子合作社[1]=uShadowCP[1]*w_pos；
vout.shadowCoord[2]=uShadowCP[2]*w_pos；
您的影子合作社[3]=uShadowCP[3]*w_pos；
gl_位置=投影矩阵*vec4（vout.c_位置，1.0）；
}

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片段着色器：

#版本330
在顶点数据中{
vec3 c_pos，w_pos；
vec4阴影坐标[4]；
}vin；
输出vec4 frag_颜色；
void main（）{
frag_color=vec4（1.0）；
}

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有趣的是，只需对顶点着色器进行最小的修改，就可以使两种解决方案都以50 fps的速度工作。主功能应修改为如下所示：

void main（）{
vec4 w_pos=vec4（CountPosition（），1.0）；
vec4 c_pos=uCameraMatrix*w_pos；
vout.w_pos=vec3（w_pos）；
vout.c_pos=vec3（c_pos）；
//每秒50帧
对于（int i=0；i<4；++i）{
vout.shadowCoord[i]=uShadowCP[i]*w_pos；
}
//每秒50帧
vout.shadowCoord[0]=uShadowCP[0]*w_pos；
您的影子合作社[1]=uShadowCP[1]*w_pos；
vout.shadowCoord[2]=uShadowCP[2]*w_pos；
您的影子合作社[3]=uShadowCP[3]*w_pos；
gl_位置=投影矩阵*c_位置；
}

不同之处在于，上面的代码从着色器中读取变量，而下面的代码将这些值保存在临时变量中，并且只写入变量

结论是： 读取着色器的输出变量通常被视为一种优化，以减少一个临时变量，或者至少我在互联网上的许多地方见过它。尽管有前面的事实，读取输出变量实际上可能是无效的OpenGL操作，并且可能使GL进入未定义状态，在这种状态下，代码中的随机更改可能会触发不好的事情

关于这一点，最好的一点是，没有说任何关于从一个变量中读取的内容，而这个变量是以前写入的。可能是因为我不该这么做

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附言

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还要注意的是，原始代码中的第二个示例可能看起来完全不同，但在这个小代码段中，它的工作原理完全相同，如果读取out varying，则在for循环中使用

i

作为条件，它会变得非常慢，但是如果只写入out varying，它在性能上没有任何变化，

i

one也能以50 fps的速度工作。

实际上整个着色器相当复杂，它进行了十几次texel提取，进行了大约500次向量操作，我的应用程序以30+fps的速度运行。这段代码可能只计算了几纳秒，因此非常感谢，但它仍然以8 fps的速度运行。random_uniform是可以影响此对象的阴影投射者的数量。实际上，阴影坐标是通过变换世界空间位置来计算的，矩阵来自一个统一的坐标系。此对象附近最多可以有4个阴影施法者，但可能会更低。我用了那套制服，所以如果只有一个阴影施法者在场，我可以跳过