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我正在尝试为我的 2d 游戏引擎重写基于画布的渲染。我已经取得了很好的进展，可以很好地将纹理渲染到 webgl 上下文中，完成缩放、旋转和混合。但是我的表现很糟糕。在我的测试笔记本电脑上，我可以在原版 2d 画布中获得 30 fps，同时屏幕上显示 1,000 个实体；在 WebGL 中，我得到 30 fps，屏幕上有 500 个实体。我预计情况会逆转！

我有一个偷偷摸摸的怀疑，罪魁祸首是Float32Array我扔的所有这些缓冲垃圾。这是我的渲染代码：

// boilerplate code and obj coordinates

// grab gl context
var canvas = sys.canvas;
var gl = sys.webgl;
var program = sys.glProgram;

// width and height
var scale = sys.scale;
var tileWidthScaled = Math.floor(tileWidth * scale);
var tileHeightScaled = Math.floor(tileHeight * scale);
var normalizedWidth = tileWidthScaled / this.width;
var normalizedHeight = tileHeightScaled / this.height;

var worldX = targetX * scale;
var worldY = targetY * scale;

this.bindGLBuffer(gl, this.vertexBuffer, sys.glWorldLocation);
this.bufferGLRectangle(gl, worldX, worldY, tileWidthScaled, tileHeightScaled);

gl.activeTexture(gl.TEXTURE0);
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, this.texture);

var frameX = (Math.floor(tile * tileWidth) % this.width) * scale;
var frameY = (Math.floor(tile * tileWidth / this.width) * tileHeight) * scale;

// fragment (texture) shader
this.bindGLBuffer(gl, this.textureBuffer, sys.glTextureLocation);
this.bufferGLRectangle(gl, frameX, frameY, normalizedWidth, normalizedHeight);

gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 6);

bufferGLRectangle: function (gl, x, y, width, height) {
    var left = x;
    var right = left + width;
    var top = y;
    var bottom = top + height;
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array([
        left, top,
        right, top,
        left, bottom,
        left, bottom,
        right, top,
        right, bottom
    ]), gl.STATIC_DRAW);
},

bindGLBuffer: function (gl, buffer, location) {
    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);
    gl.vertexAttribPointer(location, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);
},

这是我的简单测试着色器（缺少混合、缩放和旋转）：

// fragment (texture) shader
precision mediump float;
uniform sampler2D image;
varying vec2 texturePosition;

void main() {
    gl_FragColor = texture2D(image, texturePosition);
}

// vertex shader
attribute vec2 worldPosition;
attribute vec2 vertexPosition;

uniform vec2 canvasResolution;
varying vec2 texturePosition;

void main() {
    vec2 zeroToOne = worldPosition / canvasResolution;
    vec2 zeroToTwo = zeroToOne * 2.0;
    vec2 clipSpace = zeroToTwo - 1.0;

    gl_Position = vec4(clipSpace * vec2(1, -1), 0, 1);
    texturePosition = vertexPosition;
}

关于如何获得更好性能的任何想法？有没有办法批量处理我的 drawArrays？有没有办法减少缓冲区垃圾？

谢谢！

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我可以在这里看到两个大问题，它们会对您的表现产生不利影响。

您正在创建很多临时的 Float32Arrays，目前构建起来很昂贵（将来应该会变得更好）。在这种情况下，创建单个数组并每次设置顶点会好得多，如下所示：

verts[0] = left; verts[1] = top;
verts[2] = right; verts[3] = top;
// etc... 
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verts, gl.STATIC_DRAW);

然而，到目前为止，更大的问题是您一次只能绘制一个四边形。3D API 根本就不是为了有效地做到这一点而设计的。您想要做的是尝试将尽可能多的三角形挤压到您所做的每个 drawArrays/drawElements 调用中。

有几种方法可以做到这一点，最直接的方法是用尽可能多的共享相同纹理的四边形填充缓冲区，然后一次性绘制它们。在伪代码中：

var MAX_QUADS_PER_BATCH = 100;
var VERTS_PER_QUAD = 6;
var FLOATS_PER_VERT = 2;
var verts = new Float32Array(MAX_QUADS_PER_BATCH * VERTS_PER_QUAD * FLOATS_PER_VERT);

var quadCount = 0;
function addQuad(left, top, bottom, right) {
    var offset = quadCount * VERTS_PER_QUAD * FLOATS_PER_VERT;

    verts[offset] = left; verts[offset+1] = top;
    verts[offset+2] = right; verts[offset+3] = top;
    // etc...

    quadCount++;

    if(quadCount == MAX_QUADS_PER_BATCH) {
        flushQuads();
    }
}

function flushQuads() {
    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertsBuffer);
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verts, gl.STATIC_DRAW); // Copy the buffer we've been building to the GPU.

    // Make sure vertexAttribPointers are set, etc...

    gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, quadCount + VERTS_PER_QUAD);
}

// In your render loop

for(sprite in spriteTypes) {
    gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, sprite.texture);

    for(instance in sprite.instances) {
        addQuad(instance.left, instance.top, instance.right, instance.bottom);  
    }

    flushQuads();
}

这是一个过于简单化的方法，还有更多批处理的方法，但希望这能让您了解如何开始对调用进行批处理以获得更好的性能。

于 2013-03-23T16:52:33.737 回答
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如果您使用 WebGL Inspector，您将在跟踪中看到是否执行了任何不必要的 GL 指令（它们标有亮黄色背景）。这可能会让您了解如何优化渲染。

一般来说，对你的绘图调用进行排序，以便所有使用相同的程序，然后是属性，然后是纹理，然后是制服按顺序完成。这样，您将拥有尽可能少的 GL 指令（和 JS 指令）。

于 2013-03-23T15:37:48.037 回答