KlayGE游戏引擎

这几年Intel和AMD都推出了集成GPU的消费级CPU，并强调它们的内存是共享的架构，也就是UMA（Unified Memory Architeture）。最近AMD和NVIDIA的独立显卡也加入战团，开始逐步支持UMA。最新的D3D12直接内置了UMA的支持，开发者可以让自己的程序充分利用上UMA所带来的优势。那么UMA能带来什么好处？它的限制在哪里？ 各种平台的状况 自从PC上第一块GPU，NVIDIA Geforce 256问世以来，GPU一直都是自带一块显存的。当年的AGP总线是非对称的设计，数据传到GPU要远快于从GPU读回。CPU和GPU的访存是完全分开的。后来的PCIE总线让两端传输的速度相等了，并提供了一些相互访问的能力。在驱动里，system memory的区域可以映射成可以被GPU访问的，反过来 ...

[zh]三年前，我就曾经计划过一个KlayGE的长期研发子项目，D3D11 HLSL字节码到GLSL的编译器。两年前，在d3d1x for linux代码的帮助下，基本的字节码解析和反汇编工具已经实现。如今，这个子项目被正式命名为DXBC2GLSL，在库和工具两个层面上提供HLSL字节码（DXBC）到GLSL的转换。2013年底，DXBC2GLSL支持VS和PS初始版本已经由团队新成员林胜华完成，并提交到开发版本中。GS的支持也已经在上个月加入。当前所有KlayGE中的shader已经全部通过测试。[/zh] [en]Three years ago, I've planned a long-term R&D sub-project of KlayGE, D3D11 HLSL bytecode to GLSL complier. Two years ago, derived from d3d1x for linux, a simple bytec ...

上一篇我们提到了SSSSS，作为本系列的最后一篇，本文将介绍KlayGE 4.4的OpenGL和OpenGLES插件的改进。 OpenGL 4.4 KlayGE在OpenGL方面一直是紧跟spec的步伐，这次也不例外。在八月份OpenGL 4.4发布的时候，glloader和KlayGE的OpenGL插件就很快加上了4.4的支持。并且这次把代码彻底过了一遍，很多原先通过扩展实现的功能，都尽量替换成用核心实现的，提高兼容性。 经过测试，OpenGL插件在NV和Intel的显卡上所有例子都能正常工作。 OpenGLES 3.0 虽然GLES3出了有一段时间了，但硬件支持度和开发环境都还没跟上，所以原先OpenGLES插件只支持2.0。这次尝试了PowerVR和Mali的OpenGLES 3模拟器，觉得还行，就加上了GLES3的支持。Adreno的模 ...

在一年一度的SIGGRAPH大会上，Khronos group按照惯例，发布了OpenGL 4.4。新的OpenGL 4.4标准包含了一些新功能，同时以核心和扩展的形式出现： ARB_buffer_storage ARB_clear_texture ARB_enhanced_layouts ARB_multi_bind ARB_query_buffer_object ARB_texture_mirror_clamp_to_edge ARB_texture_stencil8 ARB_vertex_type_10f_11f_11f_rev 另外，还有一些新扩展也宣布了： ARB_compute_variable_group_size ARB_indirect_parameters ARB_shader_draw_parameters ARB_shader_group_vote ARB_sparse_texture 为什么还是没有direct state access！为什么还是没有direct state access！为什么还是没有dire ...

前两年我曾经写过几篇关于AMD显卡上OpenGL驱动的陷阱，但原先我只在NV和AMD的卡上测试过KlayGE的例子，还从来没在Intel的集成显卡上测试过。前段时间曾经在Intel HD3000的笔记本上小测一下，结果惨不忍睹，所有的例子全部黑屏。最近在做KlayGE 4.3的最终测试和优化，就试图找一下失败的原因，以及修复的方法。这里把遇到的一些大坑总结一下，希望对遇到类似问题的朋友有所提示。 GLSL 所有例子都黑屏，最有可能的就是shader挂了。Debug下打开shader错误输出，果然，在NV和AMD驱动上都没事的GLSL遇到了编译失败。错误行是PS里的varying out vec4 v_gl_FragData。如果不用自定义的varying out，而用系统内建的gl_FragData就没事。所以判断应 ...

在SIGGRAPH 2012上，Khronos发布了OpenGL 4.3的spec，其中最主要的更新就是增加了compute shader！这里有spec的链接： OpenGL 4.3 Core Profile Specification (updated August 6, 2012) OpenGL Shading Language 4.30.6 Specification (updated August 3, 2012) 扩展的更新列表包括： GL_ARB_arrays_of_arrays：允许在GLSL中使用多维数组，比如float f[4][3]。 GL_ARB_ES3_compatibility：提供了EAC和ETC2纹理压缩格式。 GL_ARB_clear_buffer_object：用一个常量来清除buffer object。 GL_ARB_compute_shader：引入了一个新的shader stage，类似于D3D11的compute shader。 GL_ARB_copy_image：在纹理和渲染缓冲区之间 ...

在The Valve Linux Team的博客上看到他们把Left 4 Dead 2移植到Linux，并通过一定的优化，使得速度神奇般地超过了Windows OpenGL和Windows D3D（315 FPS vs 303.4 FPS vs 270.6 FPS）。原文在这里。他们还分析了Windows上OpenGL和D3D的性能差异，结论是在每个batch，OpenGL驱动都比D3D少了一个几毫秒开销。 不过这里比较的应该是D3D9，如果用D3D11的话情况可能会有所区别。毕竟，D3D11的调用开销远小于D3D9，API call的数量也少得多。

在越来越多的人讨论Cg存留问题的时候，Cg 3.1突然发布了。主要的改进有： Cg语言支持uniform buffer。 增加了OpenGL Unified Buffer Object（UBO）。 增加了翻译成OpenGL GLSL version 110和120的支持。 新的tessellation例子。 新的uniform buffer例子。 各个例子都加上了VC10的工程文件。 不知道NV怎么了，给出来的下载链接居然是错误的。正确的是http://http.developer.nvidia.com/Cg/cg_3_1_0010.html，有兴趣的朋友可以看看。

AMD的OpenGL驱动问题很多，是个众所周知的事情。以前我也写过《OpenGL驱动的陷阱：ATI篇》和《OpenGL驱动的陷阱：ATI篇，后续》来阐述这个问题，当时最新的驱动是Catalyst 10.10。过了一年多的时间，AMD的驱动和KlayGE的代码都有了不少变化，情况又如何呢？ 失败的例子 在去年的驱动上，发现的问题主要有三个（ticket #58）： Deferred Rendering和Global Illumination中，GI的效果只在第一帧出现。没找到原因。 Detailed Surface和JudaTex Viewer中，纹理显示混乱。没找到原因。 GPU Particle System和Particle editor中，粒子没有显示出来。GS编译失败。 更新到Catalyst 12.1后（也可能在11.12或者11.11就更新了，我没测试） ...

从KlayGE 4.0开始，不但有为了下一版本开发的短期任务，还有一些中长期研发的任务。其中之一就是HLSL bytecode to GLSL编译器。现在KlayGE里的shader主要由HLSL写成，通过#ifdef的土办法兼容Cg。对D3D11来说可以直接使用，但对于OpenGL和OpenGL ES 2就得大费周折了。那种情况下，shader需要经过Cg编译器编译成传统的GLSL，在经过我自己的token级别的编译器转换成现代的GLSL，然后才能使用。 为什么不直接用Cg？看看Cg runtime在ATI卡上的表现吧。 为什么不用传统的GLSL？NV的驱动有一套attribute和index之间的绑定规则，比如gl_Position一定是0，gl_Normal一定是6（或者某个数，但是个常量），而且无法通过API来获取预定义attribute的i ...