游戏引擎Flax Engine分析(七)渲染

news/2024/11/29 8:46:15/

2021SC@SDUSC


一、简述

        上一篇博客将开始渲染的整个流程介绍完毕,这篇博客将对后续渲染服务进行进一步的分析(注:仍然仅关注于2D渲染部分)

二、分析

        我们接下来分析的部分是结束渲染的操作,也就是Render2D中的End操作:

    RENDER2D_CHECK_RENDERING_STATE;ASSERT(Context != nullptr && Output != nullptr);ASSERT(GUIShader != nullptr);

        RENDER2D_CHECK_RENDERING_STATE为预定义的宏,目的是查询2D渲染状态并输出日志信息,通过调用Render2D中的isRendering()判断渲染状态,若为false(即未处于渲染中),打印日志信息"Calling Render2D is only valid during rendering."。

        ASSERT在之前已经分析过:执行表达式的硬断言, 使引擎崩溃并在表达式失败时插入调试器中断。

        然后判断绘制调用是否为空,如果没有可绘制的则跳过,函数返回。

GPUShader* shader;{if (!GUIShader->IsLoaded() && GUIShader->WaitForLoaded()){DrawCalls.Clear();Context = nullptr;Output = nullptr;return;}shader = GUIShader->GetShader();}

        准备着色器shader ,着色器未加载且无法加载该资产(失败或已取消)时,清清除绘制调用,返回。若着色器可加载,则为shader分配着色器资源。

        这里我们重点分析一下资源类(Assert)下的这个WaitForLoaded()函数:

        函数作用是停止当前线程执行并等待资产加载(加载将失败、成功或被取消);参数为以毫秒为单位的自定义超时值,缺省值为3000;如果无法加载该资产(失败或已取消),则为真,否则为假。

        当引擎的某些部分需要等待资产加载结束时(可能会失败但必须结束),该函数会被多次使用。
    但它不能只是一个简单的主动等待循环。
    想象以下情况:
    内容池有 2 个加载线程。
    两者都开始加载需要重新编译的分层材质(Material Generator 工作)。
    这些材料中的每一种都由几层组成。
    加载子层 Material Generator 正在请求内容池完全加载它。
    但是这无法完成,因为 Pool 的线程有限,并且所有线程都可能请求完成更多负载。

    为了解决这个问题,我们有不同的解决方案:
    1) 添加更多加载线程(不好的主意)
    2)内容加载可以使用线程池来排队单个任务(由于排队的任务多且线程池大小有限(需要构建依赖关系图?),仍然存在风险)
    3) 内容加载可以检测来自内容加载器线程的资产加载调用,并无停顿地加载请求的资产
    4) 每个资产都可以公开依赖项,内容系统可以更早地加载所需的依赖项
   
    3) 和 4) 是很好的解决方案。 4) 需要更多的工作,但将来需要构建系统来收集游戏包的资产。
    但是 WaitForLoaded 可以检测是否从 Loading Thead 调用并手动加载相关资产。这很容易做到,而且会奏效。

     接下来我们看具体是怎么做的:

     如果资产已经加载,则提前退出(如果在主线程上运行,可以刷新资产“已加载”事件),返回false。

     检查是否缺少加载任务,若加载任务为空,打印日志信息:”加载资产...失败,未附加加载任务且未加载资产”,返回true。

     检查是否从 Loading Thread 进行调用并且尚未执行任务。获取Loading Thread:

      1) 若Loading Thread不为空,注意:要重现这种情况,只需将材料包含到材料中(使用分层)。因此在加载第一个材料期间,它将等待调用此函数的子材料加载。

        尝试执行内容任务,从加载队列中取出任务,若取出的任务为加载任务,运行取出的任务,否则压入本地队列;若取出失败,队列中没有任务但它已排队,因此其他线程可能已将其窃取到自己的本地队列中,结束函数。

        若本地队列不为空,放回排队的任务。

        检查任务是否完成。如果没问题,则等待下一个任务;失败或取消,因此此等待也失败。

     2)若Loading Thread为空。等待任务结束。

     最后返回isLoaded为0。

        我们回到结束渲染:

        接下来刷新几何缓冲区:

    VB.Flush(Context);IB.Flush(Context);

        设置输出:

    Context->ResetSR();Context->SetRenderTarget(DepthBuffer, Output);Context->SetViewportAndScissors(View);Context->FlushState();

        准备恒定缓冲:

    GPUConstantBuffer* constantBuffer = shader->GetCB(0);Data data;Matrix::Transpose(ViewProjection, data.ViewProjection);Context->UpdateCB(constantBuffer, &data);Context->BindCB(0, constantBuffer);

        准备 PSO (管线状态对象)。

        刷新绘制调用。弹出绘制调用,检查是否无法将元素添加到批处理中,若不能,刷新批处理元素,将元素添加到批处理。

        刷新全部批处理元素至结束。

 if (batchSize != 0){DrawBatch(batchStart, batchSize);}

        最后清楚绘图调用、GPU上下文设置为空、GPU纹理视图(输出)设置为空。

    DrawCalls.Clear();Context = nullptr;Output = nullptr;


         这篇博客就分析到这里,主要介绍了结束渲染时所做的处理,下一篇博客将继续分析后续2D渲染服务。


http://www.ppmy.cn/news/569971.html

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