HLSL分支避免

Question

我有一个着色器，我想在顶点着色器中移动一半顶点。 我试图从性能的角度来决定最好的方法，因为我们处理的是超过100,000个顶点，因此速度至关重要。 我已经看了3种不同的方法:(伪代码，但足以给你一个想法。 <complex formula>我不能给出，但我可以说它涉及一个sin()函数，以及一个函数调用（只返回一个数字，但仍然是一个函数调用），以及一堆关于浮点数的基本算法）。

if (y < 0.5)
{
    x += <complex formula>;
}

这样做的好处是<complex formula>只执行了一半的时间，但缺点是肯定会导致分支，这实际上可能比公式慢。 它是最具可读性的，但在这种情况下我们更关心速度而不是可读性。

x += step(y, 0.5) * <complex formula>;

使用HLSL的step（）函数（如果第一个参数更大则返回0，如果更少则返回1），可以消除分支，但现在每次都调用<complex formula> ，并将其结果乘以0（这样浪费了一半的时间。

x += (y < 0.5) ? <complex formula> : 0;

这个我不知道。 是?:引起分支？ 如果不是，那么等式的两边都要进行评估，还是只考虑相关的一方？

最后的可能性是<complex formula>可以卸载回CPU而不是GPU，但我担心计算sin（）和其他操作会慢一些，这可能会导致净损失。 此外，这意味着必须将另外一个数字传递给着色器，这也可能导致开销。 任何人都有任何见解，哪个是最好的行动方案？

---

附录：

根据http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb509665%28v=vs.85%29.aspx

step()函数在内部使用?:所以它可能不比我的第三个解决方案好，并且可能更糟，因为<complex formula>每次都被调用，而它可能只用一半直接调用?: 。 （目前还没有人回答这部分问题。）虽然避免使用和使用：

x += (1.0 - y) * <complex formula>;

可能比其中任何一个都好，因为在任何地方都没有比较。 （并且y始终为0或1.）仍然会在一半时间内执行<complex formula> ，但可能值得完全避免分支。

Answer 1

或许看看这个答案 。

我的猜测 （这是一个性能问题： 测量它！ ）是你最好保留if语句。

原因一：理论上（如果正确调用），着色器编译器应该足够聪明，以便在编译if语句时在分支指令和类似step函数之间做出最佳选择。 改进它的唯一方法是剖析^[1] 。 请注意，它可能在此粒度级别依赖于硬件。

[1]或者如果您对如何布置数据有具体的了解，请继续阅读......

第二个原因是着色器单元的工作方式：如果单元中的一个片段或顶点对其他分支或顶点采用不同的分支，则着色器单元必须采用两个分支。 但如果他们都采用相同的分支 - 另一个分支被忽略。 因此，虽然它是每单位而不是每个顶点 - 但仍然可以跳过昂贵的分支。

对于片段，着色器单元具有屏幕上的位置 - 这意味着您可以获得最佳性能，附近像素组都采用相同的分支（请参阅我的链接答案中的插图）。 说实话，我不知道如何将顶点分组为单位 - 但如果您的数据被适当地分组 - 您应该获得所需的性能优势。

最后：值得指出你的<complex formula> - 如果你说你可以手动将它从HLSL中提升出来 - 它可能会被提升到基于CPU的预着色器中（至少在PC上）内存Xbox 360不支持这个，不知道PS3）。 您可以通过反编译着色器来检查这一点。 如果它是你需要每次绘制一次计算的东西（而不是每顶点/片段），那么在CPU上执行它可能是最好的。

Answer 2

我厌倦了我的条件被忽略所以我只是做了另一个内核并在执行中做了覆盖。 如果你需要它一直准确我建议这个修复。