Ios 在GLSL中对每个片段执行相同的计算时，对GLDrawerElements的多次调用是否比执行相同的计算更有效？

我正在试验GLSL（在iOS中），我编写了一个简单的着色器，它为两个圆（

center

，

radius

，和

edgeSmoothing

）获取颜色值和参数。它在整个屏幕上使用单个四边形绘制，着色器使用

gl_FragCoord

并确定每个点是在圆内还是在圆外-它计算圆内的alpha为1.0，平滑着色到圆外的0.0

radius+edgeSmoothing

，然后对alpha应用镜像样式夹（三角波以获得奇偶填充规则效果）并设置

gl_FragColor=mix（vec4（0.0），color，alpha）；

这很好，但是我想要5种不同颜色的10个圆，所以我调用

glUniform

来获得所有着色器制服和

gldrawerelements

来分别绘制五次四边形（使用不同的颜色和圆参数），我的混合模式是加法模式，因此不同的颜色可以很好地叠加，以提供我想要的图案，完美

记住，这是一个实验，所以我试图学习GL和GLSL，而不是画圆圈

现在，我认为只绘制一次四边形并将所有10个圆的参数传递到统一的数组（

中心[10]

，

半径[10]

，等等）会更有效，在GLSL中循环通过它们，并将它们在着色器中产生的颜色相加。因此，我编写此着色器并重构代码，以便一次传入所有圆参数。我得到了正确的结果（输出看起来完全相同），但我的帧速率从15fps下降到3fps左右-速度慢了五倍

着色器代码现在有循环，但使用相同的数学计算每对圆的alpha值。为什么速度会慢得多？当然，我做的工作比填充整个屏幕五次和GL做加法混合五次要少（即读取像素值、混合和写回）？现在我只是计算累积的颜色并填充整个屏幕一次

有人能解释为什么我认为的优化会产生相反的效果吗

更新：将此代码粘贴到中，查看我在说什么

#ifdef GL_ES
precision highp float;
#endif

uniform float time;

void main(void)
{
    float r, d2, a0, a1, a2;
    vec2 pos, mid, offset;
    vec4 bg, fg;

    bg = vec4(.20, .20, .40, 1.0);
    fg = vec4(.90, .50, .10, 1.0);
    mid = vec2(256.0, 192.0);

    // Circle 0
    pos = gl_FragCoord.xy - mid;
    d2 = dot(pos, pos);
    r = 160.0;
    a0 = smoothstep(r * r, (r + 1.0) * (r + 1.0), d2);

    // Circle 1
    offset = vec2(110.0 * sin(iGlobalTime*0.8), 110.0 * cos(iGlobalTime));
    pos = gl_FragCoord.xy - mid + offset;
    d2 = dot(pos, pos);
    r = 80.0;
    a1 = smoothstep(r * r, (r + 1.0) * (r + 1.0), d2);

    // Circle 2
    offset = vec2(100.0 * sin(iGlobalTime*1.1), -100.0 * cos(iGlobalTime*0.7));
    pos = gl_FragCoord.xy - mid + offset;
    d2 = dot(pos, pos);
    r = 80.0;
    a2 = smoothstep(r * r, (r + 1.0) * (r + 1.0), d2);

    // Calculate the final alpha
    float a = a0 + a1 + a2;
    a = abs(mod(a, 2.0) - 1.0);

    gl_FragColor = mix(bg, fg, a);
}

---

增加片段着色器中操作的复杂性会对渲染时间产生非线性影响。即使添加一个简单的外观分支操作，在某些情况下也会使着色器的速度降低10倍

在iOS设备上的片段着色器中，循环尤其可怕，因此我会不惜一切代价避免它们。我打赌，如果将该循环展开为一系列针对统一值的检查，它的性能会更好

然而，对你的制服进行10次检查，这听起来像是步骤或平滑步骤，当应用到帧缓冲区中的每个像素时，这将是非常昂贵的。这也是相当浪费的，因为你的屏幕的很大一部分不会被任何特定的圆圈覆盖

无需使用单独的

gldrawerelements（）

调用或通过绘制屏幕大小的四边形来绘制各个圆。我描述了一个在我的开源应用程序中绘制球体冒名顶替者的过程，在这个过程中，我可以绘制数千个圆（球体）在最新的iOS设备上以60 FPS的速度在屏幕上显示。为此，我为每个圆传入一个四元组，这个四元组足够大，可以包含该圆，但不能大于该圆。这些四元组都聚集在一个数组中，并一次绘制。每个圆的附加参数作为顶点数据旁边的属性传入。例如，我不需要指定半径因为我在顶点旁边使用（-1，-1）到（1，1）的视点替用特效子空间坐标，并进行简单的计算以确定点是否在圆内

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如果您只绘制每个圆所需的片段，而不绘制更多的片段，您将减轻管道中片段处理部分的大量负担。您仍然需要启用混合模式，但四元体大小的减小，以及片段着色器中执行的操作的简化，将带来更好的性能ce总的来说。

如果没有看到你的着色器，我会说你这里有动态分支问题，因此无法利用完整的GPU管道。试着手动展开循环，看看它是否解决了问题。感谢这个答案-这篇文章和进一步的阅读确实帮助我更多地理解了GLSL，以及分支和循环如何杀死t并行化。我很想这样做，但我不认为GL混合可以达到我想要的奇偶效果（请参阅我更新中的着色器代码），因为一切都被钳制得太早了。有没有办法让附加效果超过1.0，然后使用我自己的钳制规则（

a=abs（mod（a，2.0）-1.0）

）？@jhabbott-您仍然可以进行加法混合，每一次圆的输出值按您使用的圆数的倒数（本例中为1/10）进行缩放。然后，您可以将模数作为第二次传递应用，从第一次传递中获取输入，并按圈数将其放大。这样会丢失一点动态范围（基于所涉及的圈数），但它仍然会很快。我也想到了，但你没有在片段着色器中读取目标缓冲区数据，因此我如何才能访问以前写入的数据？@jhabbott-你应该首先对所有圆进行加法混合，并让你渲染的FBO由纹理支持。对于第二个pass，您可以从该纹理加载，并对其中的颜色执行模运算。或者，您可以使用新的iOS 6.0帧缓冲区加载操作来更快地读取以前输出的颜色。啊，我没有想到使用单独的纹理作为临时存储，谢谢：）