ios - MTL缓冲区分配+CPU/GPU同步

Question

我正在使用 Metal 性能着色器( MPSImageHistogram )来计算 MTLBuffer 中的某些内容我抓取、执行计算，然后通过 MTKView 显示。 MTLBuffer着色器的输出很小(~4K 字节)。所以我分配一个新的 MTLBuffer每个渲染 channel 的对象，并且每个视频帧每秒至少有 30 次渲染。

calculation = MPSImageHistogram(device: device, histogramInfo: &histogramInfo)
let bufferLength = calculation.histogramSize(forSourceFormat: MTLPixelFormat.bgra8Unorm)
let buffer = device.makeBuffer(length: bufferLength, options: .storageModeShared)
let commandBuffer = commandQueue?.makeCommandBuffer()

calculation.encode(to: commandBuffer!, sourceTexture: metalTexture!, histogram: buffer!, histogramOffset: 0)
commandBuffer?.commit()

commandBuffer?.addCompletedHandler({ (cmdBuffer) in
    let dataPtr = buffer!.contents().assumingMemoryBound(to: UInt32.self)
    ...
    ...

}

我的问题 -

1. 每次使用device.makeBuffer(..)创建一个新的缓冲区可以吗？ ，或者更好地静态分配 很少的缓冲区并实现重用这些缓冲区？如果重用更好，我们如何同步这些缓冲区上的 CPU/GPU 数据写入/读取？

2. 另一个不相关的问题，可以画入MTKView吗？非主线程上的结果？或MTKView绘制必须仅在主线程中(即使我读到 Metal 是真正的多线程)？

Answer 1

1. 分配有点昂贵，因此我建议使用可重用的缓冲区方案。我首选的方法是保留一个可变的缓冲区数组(队列)，当使用它的命令缓冲区完成时(或者在您的情况下，在 CPU 上读回结果之后)将缓冲区排入队列，然后分配当队列为空并且需要编码更多工作时使用新缓冲区。在稳定状态下，假设您的帧及时完成，您会发现此方案很少会分配超过 2-3 个缓冲区。如果您需要此方案是线程安全的，则可以使用互斥体(使用 dispatch_semaphore 实现)保护对队列的访问。

2. 只要遵循标准的多线程预防措施，您就可以使用另一个线程对渲染工作进行编码，将其绘制到由 MTKView 提供的可绘制对象中。请记住，虽然命令队列是线程安全的(从某种意义上说，您可以同时从同一队列创建和编码多个命令缓冲区)，但命令缓冲区本身和编码器却不是。我建议您分析单线程情况，并且仅在绝对必要时才引入多线程的复杂性。