如何预测HLSL着色器如何影响性能？

Question

例如，如果我渲染一个平面，我每秒得到1500帧。使用简单的混合贴图，帧速率降至700（双帧速率下降？！）。在Microsoft DirectX SDK示例中，“视差遮挡映射”该模型是一个小的，不超过200个顶点圆，但帧速率下降到400.对我来说困惑的是，像Crysis这样的游戏结合了所有最新和最重的着色器效果（曲面细分比视差映射更重），是的，我在超级设置上可以输出50 FPS。这比SDK示例少6倍，但是Crysis在屏幕上呈现数十万个顶点+比SDK示例更多的效果。

Answer 1

简单地说 - 优化的游戏引擎可以推送尽可能多的数据，同时尽可能减少每帧的工作量。 IMO，样本的帧速率下降并不反映着色器/代码对GPU / CPU的工作有多么困难，而且样本没有经过优化（它可以读取 - 而不是超快）你比较的引擎。

直接比较曲面细分和像素推动是错误的。 现代游戏引擎通常会产生大量的细节，你可以在GPU本身上看到，这对帧速率很有帮助。 此外 - 当你在游戏世界时，你不知道你能看到的那种“高度”镶嵌的岩石是否是一种精心设计的错觉，或者它是否真的由许多多边形构成。

如果你要调整周围的事情，我敢打赌DX样本也可以超快速地制作。 但它不再具有可读性 - 也不再仅仅是对手头技术的纯粹说明。

另请注意，添加任务不会线性增加所花费的时间。 尝试渲染两个表面。 帧率下降了多少？

Answer 2

在这样的简单样本中查看帧速率并不是一个非常有意义的性能指标。 DirectX旨在为类似游戏的工作负载提供高效率，在这些工作负载中，每帧渲染大量的几何体，大约为60 fps，而不是用于以100s或1000s fps渲染非常简单的几何体的合成测试。 你不能根据像这样单独测量帧速率来推断渲染特定对象的相对性能的任何非常有用的东西。 软件和硬件设计用于16.6 ms帧的最大吞吐量，而不是最小延迟。

在查看DirectX性能时，您需要记住很多内容并行进行。 在典型的游戏中，CPU将为帧n发出绘制命令，而GPU正在渲染帧n-1。 GPU管线可以是来自一个绘制调用的三角形的像素，同时从不同的调用中光栅化三角形并且在同时工作的不同硬件单元上处理来自另一个调用的顶点。 查看单独渲染内容的帧速率，您无法有效地使用硬件。 大部分硬件将闲置很长一段时间。 硬件设计用于在同时处理大量事物时获得最大吞吐量，并且当您一次只能处理一件或几件事情时，其大部分功耗都会被浪费。

正如您所注意到的，像Crysis这样的现代游戏设法在高端GPU上以60 fps渲染非常复杂的场景。 如果您正在尝试渲染或影响特定场景，那么您尝试在其中一个GPU上创建它很可能足够快，无需您进行任何优化工作。 如果您确实达到性能成为场景问题的程度，那么可以使用PIX，nvPerfHUD等可用的性能工具来跟踪和优化场景中的性能瓶颈。