opengl - Cuda 和 OpenGL 互操作

Question

我一直在阅读 CUDA 文档，在我看来，每个需要与 OpenGL 接口(interface)的缓冲区都需要在 glBuffer 中创建。

根据 nvidia 编程指南，必须这样做:

GLuint positionsVBO;
struct cudaGraphicsResource* positionsVBO_CUDA;

int main() {

    // Explicitly set device
    cudaGLSetGLDevice(0);
    // Initialize OpenGL and GLUT
    ...
    glutDisplayFunc(display);
    // Create buffer object and register it with CUDA
    glGenBuffers(1, positionsVBO);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, &vbo);
    unsigned int size = width * height * 4 * sizeof(float);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, size, 0, GL_DYNAMIC_DRAW);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    cudaGraphicsGLRegisterBuffer(&positionsVBO_CUDA, positionsVBO, cudaGraphicsMapFlagsWriteDiscard);

    // Launch rendering loop
    glutMainLoop();
}
void display() {
    // Map buffer object for writing from CUDA
    float4* positions;
    cudaGraphicsMapResources(1, &positionsVBO_CUDA, 0);
    size_t num_bytes;
    cudaGraphicsResourceGetMappedPointer((void**)&positions, &num_bytes, positionsVBO_CUDA));
    // Execute kernel
    dim3 dimBlock(16, 16, 1);
    dim3 dimGrid(width / dimBlock.x, height / dimBlock.y, 1);
    createVertices<<<dimGrid, dimBlock>>>(positions, time, width, height);
    // Unmap buffer object
    cudaGraphicsUnmapResources(1, &positionsVBO_CUDA, 0);
    // Render from buffer object
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, positionsVBO);
    glVertexPointer(4, GL_FLOAT, 0, 0);
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glDrawArrays(GL_POINTS, 0, width * height);
    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    // Swap buffers
    glutSwapBuffers();
    glutPostRedisplay();
}
void deleteVBO() {
    cudaGraphicsUnregisterResource(positionsVBO_CUDA);
    glDeleteBuffers(1, &positionsVBO);
}

__global__ void createVertices(float4* positions, float time, unsigned int width, unsigned int height) { 
    // [....]
}

有没有办法将 cudaMalloc 创建的内存空间直接提供给 OpenGL？我已经在 cuda 上编写了工作代码，我想将我的 float4 数组直接放入 OpenGL。

说如果已经有这样的代码:

float4 *cd = (float4*) cudaMalloc(elements*sizeof(float4)). 
do_something<<<16,1>>>(cd);

我想通过OpenGL显示do_something的输出。

旁注:为什么 cudaGraphicsResourceGetMappedPointer 函数在每个时间步上运行？

Answer 1

从 CUDA 4.0 开始，OpenGL 互操作是单向的。这意味着要做你想做的事情(运行一个将数据写入 GL 缓冲区或纹理图像的 CUDA 内核)，你必须将缓冲区映射到一个设备指针，并将该指针传递给你的内核，如你的示例所示。

至于您的旁注:每次调用 display() 时都会调用 cudaGraphicsResourceGetMappedPointer ，因为每帧都会调用 cudaGraphicsMapResource 。任何时候你重新映射一个资源，你都应该重新获取映射的指针，因为它可能已经改变了。为什么要重新映射每一帧？好吧，出于性能原因(尤其是在内存密集型 GL 应用程序中)，OpenGL 有时会在内存中移动缓冲区对象。如果您始终保持资源映射，则它无法做到这一点，并且性能可能会受到影响。我相信 GL 虚拟化内存对象的能力和需要也是当前 GL 互操作 API 是单向的原因之一(不允许 GL 移动 CUDA 分配，因此您无法映射 CUDA 分配的设备指针到 GL 缓冲区对象中)。