爲什麼我的CAOpenGLLayer比我以前的NSOpenGLView更新慢？

Question

我有一個在Mac OS X上呈現OpenGL內容的應用程序。最初它是渲染到NSOpenGLView，然後我將其更改爲渲染到CAOpenGLLayer子類。

當我這樣做時，我看到了一個巨大的性能損失：幀率減半，鼠標響應率降低，口吃（時不時停止，最多一秒鐘，在此期間探查器活動報告等待互斥量數據加載到GPU內存），並加倍CPU使用率。

我調查這個問題，有幾個問題：

• 也有類似的性能損失被視爲由其他人？
• 我在做我的CAOpenGLLayer設置有問題嗎？
• CAOpenGLLayer和Core Animation框架是如何實現的，也就是說，我的OpenGL內容從我的glDrawElements調用到我的屏幕的路徑是什麼，以及我應該怎樣做，以優化這種設置的性能？

這裏是我的CAOpenGLLayer設置代碼：

// my application's entry point (can't be easily changed): 
void AppUpdateLogic(); //update application logic. Will load textures 
void AppRender(); //executes drawing 
void AppEventSink(NSEvent* ev); //handle mouse and keyboard events. 
           //Will do pick renderings 

@interface MyCAOpenGLLayer: CAOpenGLLayer 
{ 
    CGLPixelFormatObj pixelFormat; 
    CGLContextObj  glContext; 
} 
@end 

@implementation MyCAOpenGLLayer 

- (id)init { 
    self = [super init]; 

    CGLPixelFormatAttribute attributes[] = 
    { 
     kCGLPFAAccelerated, 
     kCGLPFAColorSize, (CGLPixelFormatAttribute)24, 
     kCGLPFAAlphaSize, (CGLPixelFormatAttribute)8, 
     kCGLPFADepthSize, (CGLPixelFormatAttribute)16, 
     (CGLPixelFormatAttribute)0 
    }; 

    GLint numPixelFormats = 0; 
    CGLChoosePixelFormat(attributes, &pixelFormat, &numPixelFormats); 

    glContext = [super copyCGLContextForPixelFormat:mPixelFormat]; 

    return self; 
} 

- (void)drawInCGLContext:(CGLContextObj)inGlContext 
      pixelFormat:(CGLPixelFormatObj)inPixelFormat 
      forLayerTime:(CFTimeInterval)timeInterval 
      displayTime:(const CVTimeStamp *)timeStamp 
{ 
    AppRender(); 
    [super drawInCGLContext:inGlContext 
       pixelFormat:inPixelFormat 
       forLayerTime:timeInterval 
       displayTime:timeStamp ] 
} 

- (void)releaseCGLPixelFormat:(CGLPixelFormatObj)pixelFormat { 
    [self release]; 
} 

- (CGLPixelFormatObj)copyCGLPixelFormatForDisplayMask:(uint32_t)mask { 
    [self retain]; 
    return pixelFormat; 
} 

- (CGLContextObj)copyCGLContextForPixelFormat:(CGLPixelFormatObj)pixelFormat { 
    [self retain]; 
    return glContext; 
} 

- (void)releaseCGLContext:(CGLContextObj)glContext { 
    [self release]; 
} 

@end 

@interface MyMainViewController: NSViewController { 
    CGLContextObj glContext; 
    CALayer*  myOpenGLLayer; 
} 

-(void)timerTriggered:(NSTimer*)timer; 
@end 


@implementation MyMainViewController 

-(void)viewDidLoad:(NSView*)view { 
    myOpenGLLayer = [[MyCAOpenGLLayer alloc] init]; 
    [view setLayer:myOpenGLLayer]; 
    [view setWantsLayer:YES]; 

    glContext = [myOpenGLLayer copyCGLContextForPixelFormat:nil]; 

    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1/30.0 
            target:self 
            selector:@selector(timerTriggered:) 
            userInfo:nil 
            repeats:YES ]; 
} 

- (void)timerTriggered:(NSTimer*)timer { 
    CGLContextObj oldContext = CGLContextGetCurrent(); 
    CGLContextSetCurrent(glContext); 
    CGLContextLock(glContext); 

    AppUpdateLogic(); 
    [myOpenGLLayer setNeedsDisplay:YES]; 

    CGLContextUnlock(glContext); 
    CGLContextSetCurrent(oldContext); 
} 

- (void)mouseDown:(NSEvent*)event { 
    CGLContextObj oldContext = CGLContextGetCurrent(); 
    CGLContextSetCurrent(glContext); 
    CGLContextLock(glContext); 

    AppEventSink(event); 

    CGLContextUnlock(glContext); 
    CGLContextSetCurrent(oldContext); 
} 
@end 

這可能是知道我的顯卡有用的不是很厲害（英特爾GMA與64 MB共享內存）。

Answer 1

在我的一個應用程序中，我從NSOpenGLView切換到了CAOpenGLLayer，然後由於後者的更新機制出現了一些問題而最終退出。但是，這與您在此處報告的性能問題不同。

就你而言，我相信你執行圖層內容更新的方式可能是責任。首先，使用NSTimer觸發重繪並不能保證更新事件與顯示器的刷新率保持一致。相反，我建議將CAOpenGLLayer的asynchronous屬性設置爲YES，並使用–canDrawInCGLContext:pixelFormat:forLayerTime:displayTime:來管理更新頻率。這將導致OpenGL層與顯示同步更新，並且會避免您正在執行的上下文鎖定。

這個問題的不利之處（這也是你的NSTimer方法的問題）是CAOpenGLLayer委託回調在主線程上觸發。如果你有阻塞主線程的東西，你的顯示器會凍結。同樣，如果您的OpenGL框架更新需要一段時間，它們可能會導致您的UI響應性下降。

這就是我使用CVDisplayLink在後臺線程上產生觸發的OpenGL內容更新的原因。不幸的是，當用這個更新我的CAOpenGLLayer時，我看到了一些渲染構件，所以我最終切換回到NSOpenGLView。從那以後，我遇到了一種可能避免這些工件的方法，但NSOpenGLView對我們的需求已經很好，所以我沒有再次切換回來。