[游戏开发]对多线程渲染方案的想法

最近看了几篇关于多线程渲染的帖子，思考了一番，把我的想法总结如下。

帖子链接

一种3D引擎的多线程设计方案

3D引擎多线程：渲染与逻辑分离

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模块1，游戏逻辑：

模型A向正前方移动了1米，为模型A计算最新的 WorldMatrix 

UI进度条控件进度增长了1%，为UI进度条计算最新的窗口矩形 WindowRect 

 

 

模块2，生成渲染指令（ Commond Buffer ）：

模型A渲染指令 { WorldMatrix, CameraViewMatrix, CameraProjectionMatrix, VertexBuffer, IndexBuffer, Texture, Shader }

UI进度条渲染指令 { WindowRect, UICameraViewMatrix, UICameraProjectionMatrix, Texture, Shader }

 

 

模块3，GPU执行渲染指令：

向shader中传递数据，DrawIndexed

 

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多线程渲染方案A：

把模块1和模块2放到主线程，把模块3放到渲染线程。

主线程和渲染线程需要交换的数据是渲染指令列表 { 模型A渲染指令，UI进度条渲染指令 }

主线程生产渲染指令列表，渲染线程消费渲染指令列表。

要想不使用线程锁，那么要有3份渲染指令列表，

主线程使用一份，起个名字叫做X，用于填充新渲染指令，

渲染线程使用一份，起个名字叫做Y，用于绘制，

还有一份，起个名字叫做Z，用于中转数据。

主线程把X填充完毕后，把X用作中转数据，把Z拿走，用于填充新渲染指令。

渲染线程发现X是新的渲染指令列表，就把Y丢开，拿走X，用于绘制。

 

 

多线程渲染方案B：

把模块1放到主线程，把模块2和模块3放到渲染线程。

主线程和渲染线程需要交换的数据是 模型A的WorldMatrix ，UI进度条的WindowRect 。

主线程生成 模型A的WorldMatrix ，UI进度条的WindowRect 。

渲染线程收集  模型A的WorldMatrix ，UI进度条的WindowRect ，生成渲染指令列表，然后绘制。

要想不使用线程锁，那么模型A要维护三份WorldMatrix，UI进度条要维护三份WindowRect。

 

 

两种方案相比较：

1，A比B逻辑简单。B方案中，每个模型要维护三份渲染相关的数据，每个UI控件要维护三份渲染相关的数据。

2，游戏Loading过程中，A方案的画面是静止不动的，而B方案可以看到进度条在增长。

3，A方案中，主线程的计算量非常大，要做的事情有：更新逻辑，渲染物件的剔除和排序，生成渲染指令列表。

      B方案中，把“渲染物件的剔除和排序，生成渲染指令列表”这两步放到了渲染线程。

     主线程和渲染线程，谁会成为帧数的瓶颈？

4，B方案，可以扩展成3个线程（实际上就是方案A和方案B结合起来）：

     主线程负责游戏逻辑；

     准备线程负责渲染物件的剔除和排序，生成渲染指令列表；

     渲染线程负责执行渲染指令；

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我还在学习中，请大家多提意见。