Tile based Rendering //后面一段是手机优化建议

https://www.imgtec.com/blog/a-look-at-the-powervr-graphics-architecture-tile-based-rendering/

一种硬件结构

color target 分成tile

减小带宽

提前（fs）用depth做隐藏面消除 earlyz一个意思

减小cache missing 一行短了。。

所以early失效的都不可以 fs 改depth那些操作

比如fs里面discard (mask or alpha test) alpha to coverage

会不走onchip depth而访存拿depth

要clear 不然就少一次往tilebuffer上存上帧内容的操作

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http://aras-p.info/texts/files/FastMobileShaders_siggraph2011.pdf

这段优化策略是2011年的 很多东西变了 比如ETC2 比如

tiled deferred       PowerVR

Tiled                    Mali, Andreno

Immediate           Tegra

1) TBDR: Render everything in tiles, shade only visible pixels

2) Tiled: Render everything in tiles

3) Classic: Render everything

因为分tile  sample的时候cache missing会比一张大的frame buffer下降

这样mipmap就没那么那么(对性能的影响) 要紧了  但也是好的 （对表现的影响 走样）

贴图资源分平台压缩

PVRTC for PowerVR; DXT for Tegra; ATC for Adreno

ETC2 for Android ogles3.0

TBDR:ipad2

msaa cheaper than immediate

2-4ms 4xmsaa

aniso 3ms

aniso=2

关了mipmap ipad2 2-3ms下降

tegra 跪了

TBDR不存在每个draw call的gpu时间了，这样拿不到GPU时间 不利于做优化

Andero和Tegra还有

一帧的VB太大会被切  导致效率下降（一次处理不了分两次） 1000 thound vertex ipd2

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减小overdraw  of alpha blend

PerfHUD profiler ES

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优化示例 tegra

天空盒后画

opaque 从前往后（不太现实 需要polygon粒度的排序排序）

近的大的物体按这个方式排序 远的按照material分 合并批次减少renderstate切换

（太有才了，我之前只考虑到这两点是矛盾的 没有想到可以分远近使用这两种策略）

主角先画  敌人在场景之后画（被遮挡）

因为reject occlude geo在tegra2上cost1ms*（vs）  我们可以设置trigger zone 这里关掉skybox 这样vs也去了

排序opaque带来 15ms提升

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shader优化

shader指标  cycles/pixel 有静态分析工具 见别的帖子

light in lookup texture--LUT

by  tex2d（N.L,N.H） (我之前用过一张beckmann的)

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texture 压缩 硬件支持的格式 直接sample了

工具

IOS+PowerVR

unity profiler

Apple Instruments

PowerVR 他家有一套工具 见官网PVRUniSCo shader analyzer 可以看cycle

Android +Tegra

nv PerfHUD ES

每个drawcall的gpu时间

shader cycle

2x2 texture， null view rectangle 这两个排除很好用

虽然作者很喜欢这个，感觉这个东西需要开发工具箱那种实体设备 不太方便的样子

Mali

Andreno 都有他们家自己的工具

抓帧

shader 分析，live editing（这个功能我很喜欢）

我用Snapdragon比较多

最近renderdoc 也出了android版本 还算好用

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shader优化 浮点数精度

float/half/fixed 对应highp/mediump/lowp

不要相信直觉

lowp  8bit  -2.0--+2.0

存颜色 归一化的vector 不要缩放拆解 lowp

mediump 16bit  uv， 2d vector 不需要高精度的量

highp  24-32bit 看平台

世界坐标，标量，大贴图UV 对精度要求比较高的offset之类

这个精度的事情分平台 有的显卡对精度比较敏感  总之 看操作手册

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Likewise, do not pack 2 UVs into one float4/vec4 varying for PowerVR

float4 uv -----uv.xy ux.zw, povwerVR里面不要这样用

变量和插值

变量开销分平台 看手册

andreno对shader comple没那么敏感

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下面一个例子是ios优化

glFInish wait 这个可以看gpu时间 profiler 看cpu wait了多久

后处理 bloom和热扭曲 花了10ms+

浮点数精度 合并热扭曲和bloom 减少一次blit

优化了10ms （这个我也会 我减了两次blit在ppv2 也是10ms+）

它有个到处都用的fire wall shader

判断ALU bound 还是Texture bound

ALU bound

浮点数精度 逐顶点计算 lookup light tex

用工具分析shader PVRUniSCo

减小顶点数量 导致scene split了 3ms（Apple’s Instruments show this）

粒子优化 减小overdraw 简化shader

省出来的budget给了msaa和aniso

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tbdr

• Hidden Surface Removal

– For opaque only

– Don’t keep alpha-test enabled all the time（少用，用的时候才开）

– Don’t keep “discard” keyword in shader source, even if it’s not used（没用的discard去掉）

• Group opaque drawcalls together

• Sort on state, not distance

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枭龙优化建议

Qualcomm Snapdragon Rendering Tips

• Traditional handling of overdraw (via depth test)

– Cull as much as you can on CPU, to avoid both CPU and GPU cost

– Sort on distance (front to back) to maximize early z-rejection

• The Adreno SIMD is wide

– Check your ALU utilization in the Adreno Profiler and optimize

– Minimize temp register usage

– Use long shaders with a lot of ALU instructions

– Avoid dependent texture fetches (or cover the latency with a lot of ALUs)

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FBO和tile 切换很费需要frame buffer存到 memory

Expensive to switch Frame Buffer Object on Tile-based GPUs

– Saves the current FBO to RAM

– Reloads the new FBO from RAM

带宽高

Framebuffer Resolve/Restore

• Clear ALL FBO attachments after new frame/rendertarget

– Clear after eglSwapBuffers / glBindFramebuffer

– Avoids reloading FBO from RAM

– NOTE: Do NOT do unnecessary clears on non-tile-based GPUs (e.g. NVIDIA)

• Discard unused attachments before new frame/rendertarget

– Discard before eglSwapBuffers / glBindFramebuffer

– Avoids saving unused FBO attachments to RAM

– glDiscardFramebufferEXT / glInvalidateFramebuffer

这些都是为了防止 从memory读写framebuffer

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https://de45xmedrsdbp.cloudfront.net/Resources/files/GDC2014_Next_Generation_Mobile_Rendering-2033767592.pdf