首先我們得明確3D引擎使用多線程的目的所在：
1、在CPU上進(jìn)行的邏輯計(jì)算（比如骨骼動(dòng)畫(huà)粒子發(fā)射等）不影響渲染速度
2、較差的GPU渲染速度的低下不影響邏輯速度
第一個(gè)目標(biāo)已經(jīng)很明確了，我來(lái)解釋下需要達(dá)到第二個(gè)目標(biāo)的原因：許多動(dòng)作游戲的邏輯判定是基于幀的，所以在渲染較慢的情況下，邏輯不能跳幀，而仍然需要嚴(yán)格執(zhí)行才能保證游戲邏輯的正確性，這就導(dǎo)致了游戲速度的放慢，而實(shí)際上個(gè)人認(rèn)為渲染保持15幀以上就已經(jīng)可以正常進(jìn)行游戲了。
在較差的GPU上跑《鬼泣4》《刺客信條》《波斯王子4》簡(jiǎn)直就像是慢鏡頭一樣，完全沒(méi)法玩。而實(shí)際上CPU跑滿幀是沒(méi)有問(wèn)題的，如果能把邏輯幀和渲染幀徹底分離，即使渲染幀達(dá)不到要求，但CPU仍能正確的執(zhí)行游戲邏輯，就可以解決動(dòng)作游戲?qū)PU要求過(guò)高的問(wèn)題。
我們先來(lái)看多線程O(píng)gre的兩種架構(gòu)，第一種是middle-level multithread
如上圖所示，每個(gè)需渲染的實(shí)體被復(fù)制成了兩份，主線程和渲染線程交替更新和渲染同一個(gè)實(shí)體的兩個(gè)備份，并在一幀結(jié)束時(shí)同步，這種解決方案達(dá)到了第一個(gè)目標(biāo)而并沒(méi)有達(dá)到第二個(gè)目標(biāo)，同時(shí)兩份實(shí)體的維護(hù)也相對(duì)復(fù)雜，并且沒(méi)法為更多核數(shù)的CPU進(jìn)行擴(kuò)展優(yōu)化。
第二種Ogre多線程的方法是 low-level multithread
如圖，將D3D對(duì)象復(fù)制兩份，同樣是在幀結(jié)束時(shí)同步并交換，和上面的優(yōu)缺點(diǎn)類似。兩種多線程O(píng)gre的解決方案都是在引擎層完成的，對(duì)上層應(yīng)用透明，對(duì)于用戶而言無(wú)需考慮多線程細(xì)節(jié)，這點(diǎn)是非常不錯(cuò)的。
接下來(lái)我們來(lái)看SIGGRAPH2008上，id soft提出的多線程3D引擎的方案
這里是已PS3的引擎結(jié)構(gòu)為例的，與PC有較大的差別，其中SPU是Cell芯片的8個(gè)協(xié)處理器，擁有強(qiáng)大的并行能力，id的解決方案在SPU上進(jìn)行了諸如骨骼動(dòng)畫(huà)、形變動(dòng)畫(huà)、頂點(diǎn)和索引緩存的壓縮、Progressive Mesh的計(jì)算等諸多內(nèi)容，同時(shí)與PPU上的物理計(jì)算RSX上的渲染工作交錯(cuò)進(jìn)行，最大化的利用了PS3的硬件結(jié)構(gòu)，最終的游戲產(chǎn)品《Rage》很快就會(huì)面世了！
最后是我的解決方案
特點(diǎn)是邏輯完全分離，無(wú)需同步，雖然成功的達(dá)到了文章開(kāi)始提出的兩個(gè)目標(biāo)，但對(duì)于引擎的使用者必須考慮多線程的諸多問(wèn)題，各種計(jì)算需放在哪個(gè)線程，如何在兩個(gè)線程間交互，都需要深入思考，所以要應(yīng)用到實(shí)際的游戲制作，恐怕還有很長(zhǎng)的一段路要走。
結(jié)合目前的架構(gòu)和上面看到的幾種多線程架構(gòu)，同時(shí)也為了迎接DX11的到來(lái)，我準(zhǔn)備將我的方案進(jìn)一步改進(jìn)成如下所示
場(chǎng)景剪裁與提交渲染交替進(jìn)行，并在渲染幀末進(jìn)行一次同步，而多個(gè)渲染表面的場(chǎng)景剪裁可再并行執(zhí)行。
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