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OpenGL Discussion :

VBO (vertex shader) vs list


Sujet :

OpenGL

Vue hybride

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  1. #1
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    Par défaut VBO (vertex shader) vs list
    Bonjour,

    J'ai recemment commence a travailler sur les VBO (et les vertex shaders plus particulierement) dans un souci de performance. Cependant, a nombre de cube egale (27 000 pour etre exact), les lists s'en tirent mieux que les vertex shaders (40% contre 50%), ce qui m'etonne etant donne que les vbo sont censes etre plus rapides. Je me demande donc ce que j'aurais bien pu rater...

    Voici le code pour les cubes list :

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    //initiatisation
     
    m_glObject = glGenLists(1);
      glNewList(m_glObject, GL_COMPILE);
     
          glBegin(GL_QUADS);
          glNormal3f(-1.f, 0.f, 0.f);
          glColor3d(m_color.getRed(), m_color.getGreen(), m_color.getBlue());
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, -sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / -2.f);
     
          glNormal3f(0.f, 1.f, 0.f);
          glColor3d(m_color.getRed(), m_color.getGreen(), m_color.getBlue());
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / -2.f);
     
          glNormal3f(1.f, 0.f, 0.f);
          glColor3d(m_color.getRed(), m_color.getGreen(), m_color.getBlue());
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / -2.f);
     
          glNormal3f(0.f, -1.f, 0.f);
          glRotatef(m_rot.getRotation(), m_rot.getRotX(), m_rot.getRotY(), m_rot.getRotZ());
          glColor3d(m_color.getRed(), m_color.getGreen(), m_color.getBlue());
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, -sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / -2.f);
     
          glNormal3f(0.f, 0.f, 1.f);
          glColor3d(m_color.getRed(), m_color.getGreen(), m_color.getBlue());
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, -sizeY / 2.f, sizeZ / 2.f);
     
          glNormal3f(0.f, 0.f, -1.f);
          glColor3d(m_color.getRed(), m_color.getGreen(), m_color.getBlue());
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / 2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / -2.f, sizeZ / -2.f);
          glVertex3f(sizeX / -2.f, sizeY / 2.f, sizeZ / -2.f);
     
      glEnd();
      glEndList();
    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    glLoadIdentity();
      glTranslatef(m_pos.x(), m_pos.y(), m_pos.z());
      glRotatef(m_rot.getRotation(), m_rot.getRotX(), m_rot.getRotY(), m_rot.getRotZ());
      glCallList(m_glObject);
    Et enfin le cube vertex shader (que j'ai fait a partir du tuto de developpez) :

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    //initialisation
     
      vertexSource = 0;
      fragmentSource = 0;
      vertexID = 0;
      fragmentID = 0;
      programID = 0;
     
      GLfloat cubeVertices[] =
      {
          // Face de devant
          1,1,1,
          -1,1,1,
          -1,-1,1,
          1,-1,1,
     
          1, 1, -1,
          -1, 1, -1,
     
          -1, -1, -1,
          1, -1, -1,
      };
     
      GLfloat cubeColours[] =
      {
          1, 0, 0,
          0, 1, 0,
          0, 1, 0,
          1, 0, 0,
     
          0, 0, 1,
          1, 1, 0,
     
          1, 1, 0,
          0, 0, 1,
      };
     
      GLubyte cubeIndices[] =
      {
          0, 1, 2, 3,
          0, 4, 7, 3,
          4, 5, 6, 7,
          1, 2, 6, 5,
          2, 3, 7, 6,
          0, 1, 5, 4
      };
     
    vertexSource = readFile("data/simple.vert");
      fragmentSource = readFile("data/simple.frag");
      GLint programState = 0;
      GLint vertexSize = 0;
      GLint fragmentSize = 0;
     
      // Création des IDs
      vertexID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
      fragmentID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
     
      // Vérification des fichiers
      if (!vertexSource || !fragmentSource)
        {
          // Ici, il faudrait faire en sorte que le programme s'arrête
          deleteShader();
          return;
        }
     
      // Chargement des sources dans OpenGL
      vertexSize = strlen(vertexSource);
      fragmentSize = strlen(fragmentSource);
      glShaderSource(vertexID, 1, (const GLchar**)(&vertexSource), &vertexSize);
      glShaderSource(fragmentID, 1, (const GLchar**)(&fragmentSource), &fragmentSize);
     
      // Compilation du vertex shader
      glCompileShader(vertexID);
      glCompileShader(fragmentID);
     
      // Vérification des erreurs
      if (!checkShaderCompilation(vertexID) || !checkShaderCompilation(fragmentID))
        {
          deleteShader();
          return;
        }
     
      // Creation de l'ID pour le programme
      programID = glCreateProgram();
     
      // On attache les shaders ensemble
      glAttachShader(programID, vertexID);
      glAttachShader(programID, fragmentID);
     
      // On peut enfin passer aux liage.
      glLinkProgram(programID);
     
      // Et encore une fois on vérifie si tout se passe bien
      glGetProgramiv(programID, GL_LINK_STATUS, &programState);
      if (programState != GL_TRUE)
        {
          // On récupère la taille du log
          GLint logSize = 0;
          GLchar* log = NULL;
     
          glGetProgramiv(programID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &logSize);
     
          // On peut allouer la mémoire, une fois que l'on a la taille du log
          log = new GLchar[logSize];
          if (log == NULL)
            {
              HandleError::showError("Erreur d'allocation de mémoire pour le log de la compilation du programme");
              deleteShader();
              return;
            }
     
          // Et on récupère le log
          glGetProgramInfoLog(programID, logSize, &logSize, log);
     
          // On affiche
          HandleError::showError(string("Erreur lors du liage du shader: ") + log);
     
          delete[] log;
          deleteShader();
          return;
        }
     
      attributeId = glGetAttribLocation(programID, "couleur");
      GLenum errorState = glGetError();
      if ( attributeId == -1 || errorState != GL_NO_ERROR )
      {
          HandleError::showError("Erreur lors de la récupération de l'id de la variable attribute 'couleur'");
      }
     
      GLint uniformId = glGetUniformLocation(programID, "couleurBleu");
      errorState = glGetError();
      if ( uniformId == -1 || errorState != GL_NO_ERROR )
      {
          HandleError::showError("Erreur lors de la récupération de l'id de la variable uniforme 'couleurBleu'");
      }
     
      // Voilà, nous sommes prêt
      glUseProgram(programID);
     
      glUniform1f(uniformId, couleur);
      errorState = glGetError();
      if ( errorState != GL_NO_ERROR )
      {
          HandleError::showError("Erreur lors de l'envoi de valeur à la variable uniforme");
      }
     
      glEnableVertexAttribArray(attributeId);
      errorState = glGetError();
     
      glVertexAttribPointer(attributeId, 3, GL_FLOAT, GL_TRUE,
                            0, cubeColours);
     
      if ( errorState != GL_NO_ERROR )
      {
          HandleError::showError("Erreur lors du passage du tableau de valeur à la variable attribute 'couleur'");
      }
     
      glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
     
      glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, cubeVertices);
    }
     
    void  HandleShader::draw()
    {
      glLoadIdentity();
      glTranslatef(m_pos.x(), m_pos.y(), m_pos.z());
      glRotatef(m_rot.getRotation(), m_rot.getRotX(), m_rot.getRotY(), m_rot.getRotZ());
      glDrawElements(GL_QUADS, 24, GL_UNSIGNED_BYTE, cubeIndices);
    Et enfin :

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    //dessin
     
    glLoadIdentity();
      glTranslatef(m_pos.x(), m_pos.y(), m_pos.z());
      glRotatef(m_rot.getRotation(), m_rot.getRotX(), m_rot.getRotY(), m_rot.getRotZ());
      glDrawElements(GL_QUADS, 24, GL_UNSIGNED_BYTE, cubeIndices);
    Etant donne mon inexperience en opengl, je n'ai pas reussi a mettre le doigt sur le probleme.

    Merci d'avance !

  2. #2
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    Bonjour,

    il me semble que tu mélanges plusieurs concepts:
    - les VBOs n'ont rien à voir avec les shaders, les Vertex Buffer Objects te permettent de stocker ta geométrie dans la mémoire de la carte graphique et d'afficher le tout en un nombre restreint d'appels à glDrawArrays / glDrawElements. Ceci apporte un gain de perf considérable par rapport à glBegin() / glEnd(), y compris si ces appels sont faits dans une liste
    - Les shaders, eux, ont à voir avec le rendu, ils te permettent de programmer toi-même ce qui sera effectué par sommet (vertex shader) et par pixel (fragment shader)

    => pour comparer les perfs entre les listes et les VBOs, je te conseille de te passer des shaders, dans un 1er temps. Tu verras que les VBOs sont beaucoup plus rapides

    => une fois que c'est fait, tu peux rajouter les shaders si tu en as besoin pour ton rendu (mais peut-être que non en fait? . Là je pense que ce qu'il se passe c'est que tes shaders sont plus lents que le pipeline fixe, et ca t'a donné l'impression que ca venait des VBOs

  3. #3
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    Par défaut
    Je précisais juste que j'utilisais les vertex shaders car il me semblait que j'utilisais bien les vbo... Dans une précédente version je n'avais utilisé que des vbo et le problème était le même et le code ressemblait fortement à celui-là (les vertex shaders en moins). C'est bien pourquoi je pense que je me trompe quelque part.

    Je testerai sans les vertex shaders ce soir. Merci de ta réponse en tout cas !

  4. #4
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    Par défaut
    Donc nouveau test avec les vbo cette fois-ci. Les resultats sont meilleurs qu'avec les vertex shaders mais toujours en dessous des display list (de tres peu cependant). Voici le code de mon cube vbo :

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    //initialisation
     
    GLfloat cubeArray[48] = {
              1.0f, 0.0f, 0.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f,
              1.0f, 0.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,
              1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f,
              0.0f, 0.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f,
              0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f,
              0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f,
              1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f,
              1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f
      };
     
      GLuint cubeIndices[36] = {
              0,1,2,2,1,3,
              4,5,6,6,5,7,
              3,1,5,5,1,7,
              0,2,6,6,2,4,
              6,7,0,0,7,1,
              2,3,4,4,3,5
      };
     
     
      glGenBuffers(2, cubeBuffers);
     
      // Buffer d'informations de vertex
      glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, cubeBuffers[0]);
      glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(cubeVertices), cubeVertices, GL_STATIC_DRAW);
     
      // Buffer d'indices
      glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, cubeBuffers[1]);
      glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(cubeIndices), cubeIndices, GL_STATIC_DRAW);
    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    19
    //dessin
     
      glLoadIdentity();
      glTranslatef(m_pos.x(), m_pos.y(), m_pos.z());
      glRotatef(m_rot.getRotation(), m_rot.getRotX(), m_rot.getRotY(), m_rot.getRotZ());
     
      glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, cubeBuffers[0]);
      glVertexPointer( 3, GL_FLOAT, 6 * sizeof(float), ((float*)NULL + (3)) );
      glColorPointer( 3, GL_FLOAT, 6 * sizeof(float), 0 );
     
      glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, cubeBuffers[1]);
     
      glEnableClientState( GL_VERTEX_ARRAY );
      glEnableClientState( GL_COLOR_ARRAY );
     
      glDrawElements(GL_TRIANGLES, 36, GL_UNSIGNED_INT, 0);
     
      glDisableClientState( GL_COLOR_ARRAY );
      glDisableClientState( GL_VERTEX_ARRAY );
    Une fois de plus je me le demande, les vbo ne devraient pas etre plus rapide ? Qu'est-ce que je fais de mal ?

  5. #5
    Responsable 2D/3D/Jeux


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    Bonjour,

    L'optimisation qu'il vous manque, c'est la diminution du nombre d'appels à glDrawElements() (ou autre fonction draw()). En effet, c'est une fonction plus lourde que l'on crois.

    En première solution, je vous dirai d'envoyer les cubes tous dans un même buffers.
    En seconde solution, je vous dirai d'envoyer non pas des cubes, mais des simple point (donc juste une position) et d'utiliser un geometry shader pour reconstituer le cube en entier.
    Sinon, il faudrait aussi regarder de l'instancing, mais là, j'ai un doute.
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  6. #6
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    Citation Envoyé par LittleWhite Voir le message
    Bonjour,

    L'optimisation qu'il vous manque, c'est la diminution du nombre d'appels à glDrawElements() (ou autre fonction draw()). En effet, c'est une fonction plus lourde que l'on crois.
    Tout d'abord, merci pour votre reponse.

    J'y ai pense mais je n'ai pas trouve comment faire. Dans un premier temps je me suis dit que peut-etre je ne l’appellerais que sur les cubes visibles. Cependant je ne sais pas comment faire pour calculer de maniere optimale les cubes visibles. En faisant comme en raytracing ? C'est pas repute pour etre optimise et c'est malheureusement la seule solution que je vois.

    Citation Envoyé par LittleWhite Voir le message
    En première solution, je vous dirai d'envoyer les cubes tous dans un même buffers.
    Si je fais ca, comment faire pour les positions ? Je dessinerais bien tous les cubes mais je n'en verrai qu'un seul au final. Cette solution me semble etre la meilleure mais il me manque quelque chose...

    Citation Envoyé par LittleWhite Voir le message
    En seconde solution, je vous dirai d'envoyer non pas des cubes, mais des simple point (donc juste une position) et d'utiliser un geometry shader pour reconstituer le cube en entier.
    Ca ne me dit rien du tout, je vais regarder comment ca fonctionne ce soir.

    Citation Envoyé par LittleWhite Voir le message
    Sinon, il faudrait aussi regarder de l'instancing, mais là, j'ai un doute.
    Pareil que pour le geometry shader, ca ne me dit rien du tout.

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