Генерация местности на GPU

9

В моем движке я создаю бесконечную местность с использованием алгоритма шума Perlin, рассчитанного на CPU.

Создание ландшафта происходит так:

  • Если камера находится рядом с незагруженным патчем, создайте его
  • Вычислить шумовой массив 513x513 с заданными границами
  • Вычислить нормали, касательные, бинормальные, индексы
  • Передать данные в VBO

Плюсы:

  • Нужно только сделать, когда это необходимо
  • Легко сделать столкновение

Против

  • Медленные 64 патча 513x513 создаются за 3,1 с (одна нить). Для каждой плитки ~ 20 мс создание шума, ~ 25 мс вершины, нормали, тангенс, битангенс, индексы. Когда камера движется быстро, пользователь может заметить загрузку тайлов.
  • потребление памяти ???

Теперь мне было интересно, как ускорить это, полностью создавая рельеф на GPU. Но есть некоторые сомнения:

  • Если шейдеры запускают каждый кадр, не является ли эта вычислительная мощность бесполезной для вычисления шума снова и снова? Этого можно избежать, записав результат в текстуру RBGA и использовав ее позже в вершинном шейдере для смещения, но увеличивая использование памяти. С другой стороны, если создание будет очень быстрым, в памяти должны остаться только видимые плитки. Однако отсоединение буфера вызывает синхронизацию gpu-cpu, что может замедлить работу приложения (я прав?)
  • Если рельеф - это просто плоская сетка, смещенная вершинным шейдером, то же самое нужно сделать на CPU, чтобы вычислить высоту и нормали в заданной точке для столкновения.
  • Это всего лишь концепция, но чтобы ускорить все, я думал о проектировании сетки в области просмотра, поэтому используется только минимальное количество вершин. Как вы думаете, это будет работать?

Мой последний вопрос:

Какой лучший / самый быстрый / широко используемый метод для создания бесконечной местности на графическом процессоре?

terrain user1075940
источник
8
Просто отметьте, что создание ландшафта в графическом процессоре затруднит обнаружение столкновений, обнаружение выбоин или почти любое взаимодействие с ландшафтом.
MichaelHouse
1
Вычислительный шейдер (DX10 или 11) может использоваться для генерации ландшафта на GPU. Но, как сказано в Byte56, вам нужно извлечь значения обратно из GPU, чтобы взаимодействовать с ним. msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/…
UnderscoreZero
создание ландшафта на GPU для меня звучит как плохая идея. Это может сработать, но я полагаю, что, вероятно, будет работать немного лучше, если вы просто сгенерируете ландшафт на стороне процессора и отправляете стандартные графические объекты в графический процессор.
Бенджамин Дэнджер Джонсон
Просто мой опыт; Я фактически сделал это с апарапи и фактически заставил эту чертову вещь работать; но на самом деле это оказалось медленнее, чем просто заставить процессор работать. Я думаю из-за накладных расходов на отправку данных в / из GPU. Если я правильно помню, gpu действительно работает, только если расчеты велики по сравнению с размером данных (а также велики в абсолютном выражении)
Ричард Тингл,
Эта статья может дать вам некоторые идеи http.developer.nvidia.com/GPUGems3/gpugems3_ch01.html
Иеремия Лесли

Ответы:

2

Ну, если бы я попытался использовать GPU для такой вещи, я бы решил пойти на compute / opencl / cuda.

Однако независимо от использования графического процессора или процессора (что я и делаю), я бы сделал это асинхронно, решив, что вам нужен новый ландшафт, потому что текущий кадр, вероятно, слишком поздно (например, 1000 мс / 60 = 16,666 мс, и весь кадр хочет вписаться в это).

Начните генерировать (или загружать из сжатых файлов) ландшафт в рабочем потоке и делать его доступным для остальной части игры и выполнять рендеринг после того, как рабочий закончил, обычно это будет следующий кадр или, возможно, кадр после этого, поэтому пользователь на самом деле не заметит разницу, но это делает вещи более плавными.

Будет
источник