Xcode OpenGL ES Frame Capture的使用

一、使用背景

近期在Xcode中使用OpenGL ES 2.0实现一些效果，刚开始存在一些性能问题（CPU和GPU），幸运的是Xcode中自带了免费的性能工具Instruments，其中包含OpenGL ES Analysis，查找方法如图1，图2所示，英文好的童鞋可以访问Apple官方提供的资料（https://developer.apple.com/library/content/documentation/3DDrawing/Conceptual/OpenGLES_ProgrammingGuide/ToolsOverview/ToolsOverview.html）。

      

　　　　　　　图1  OpenGL ES Analysis查找　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2  OpenGL ES Analysis

为了方便查看draw call的回调和shader的执行过程，故此分享下Xcode OpenGL ES Frame Capture的使用。

参考网址：http://www.cnblogs.com/TracePlus/p/4093830.html

二、使用方法

1.OpenGL ES Frame Capture设置

如果使用该功能的前提：

（1）必须使用真机

（2）至少Xcode4.5以上

（3）需要把GLKit或OpenGL Framework加入代码中

（4）设置Manager Schemes..，设置GPU Frame Capture为OpenGL ES 效果如图3，图4所示。

       

　　　　　　　　图3  Manager Schemes　　　　　　　　　　                                    图4  设置GPU Frame Capture为OpenGL ES

2.捕获Frame

此时，按下command+R运行工程，当在真机上加载完成后进入Debug Navigator ，然后点击FPS标签查看FPS显示，CPU/GPU执行时间等，如图5，图6所示。

　　　　　　图5  FPS查找

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图6  FPS标签内容

图6中显示FPS为60，CPU耗时0毫秒，GPU耗时1.7毫秒。程序员的目标是将FPS尽可能的达到60，即每帧画面CPU和GPU耗时Wie16毫秒（1/60）。当FPS的值偏低时，就需要通过上图查看是CPU的瓶颈还是GPU的瓶颈，进而对其进行性能优化。

当GPU遇到瓶颈时，可以捕获每帧，来查看渲染的内部流程，方法为在运行过程中，点击相机图标获取当前Frame，如图7，图8所示。

　　　　　　　　　　　　图7  Frame捕获按钮

   

　　　　图8  捕获到的当前Frame 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图9  状态信息

此时在当前设备上，可以看到当前捕获帧的画面（暂停中），选中左侧一行指令，右侧会出现对应的Buffers,GPU Objects 和变量，如图9所示。

如果您的当前画面中没有Objects面板，则可以通过点击show assistant Editor，找到想要显示的选项，如图10所示。

                            

　　　　　　图10  show assistant Editor                                                                      图11  设置是否高亮显示

可以通过右键选择Show／Hide Draw Call Highlight，显示当前渲染部分为高亮显示，如图11所示。

在assistant窗口中选择Programs选项，选择其中的Program Object便可查看其对应的shader，如图12所示。当然可以查看shader中各个方法的耗时情况，进而进行优化，修改之后点击左下角更新按钮即可查看修改之后的效果，如图13所示。

       

　　　　　　　　　图12  查看Program Objects      　　　　　　　　　　　　　　　　图13  shader查看