வெப்ஜிஎல் மெஷ் ஷேடர் பணிக்குழு விநியோகம்: ஜிபியு த்ரெட் அமைப்பில் ஒரு ஆழமான பார்வை

மெஷ் ஷேடர்கள் வெப்ஜிஎல் கிராபிக்ஸ் பைப்லைனில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கின்றன, டெவலப்பர்களுக்கு ஜியோமெட்ரி செயலாக்கம் மற்றும் ரெண்டரிங் மீது நுணுக்கமான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகின்றன. இந்த சக்திவாய்ந்த அம்சத்தின் செயல்திறன் நன்மைகளை அதிகரிக்க, ஜிபியுவில் பணிக்குழுக்கள் மற்றும் த்ரெட்கள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்பட்டு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் முக்கியமானது. இந்த வலைப்பதிவு இடுகை வெப்ஜிஎல் மெஷ் ஷேடர் பணிக்குழு விநியோகம் மற்றும் ஜிபியு த்ரெட் அமைப்பு பற்றிய ஆழமான ஆய்வை வழங்குகிறது, முக்கிய கருத்துக்கள், மேம்படுத்தல் உத்திகள் மற்றும் நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகளை உள்ளடக்கியது.

மெஷ் ஷேடர்கள் என்றால் என்ன?

பாரம்பரிய வெப்ஜிஎல் ரெண்டரிங் பைப்லைன்கள் ஜியோமெட்ரியைச் செயல்படுத்த வெர்டெக்ஸ் மற்றும் ஃபிராக்மென்ட் ஷேடர்களைச் சார்ந்துள்ளன. மெஷ் ஷேடர்கள், ஒரு நீட்டிப்பாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு, மிகவும் நெகிழ்வான மற்றும் திறமையான மாற்றை வழங்குகின்றன. அவை நிலையான-செயல்பாட்டு வெர்டெக்ஸ் செயலாக்கம் மற்றும் டெஸ்ஸல்லேஷன் நிலைகளை நிரல்படுத்தக்கூடிய ஷேடர் நிலைகளுடன் மாற்றியமைக்கின்றன, இது டெவலப்பர்களை ஜிபியுவில் நேரடியாக ஜியோமெட்ரியை உருவாக்கவும் கையாளவும் அனுமதிக்கிறது. இது குறிப்பாக அதிக எண்ணிக்கையிலான பிரிமிட்டிவ்களைக் கொண்ட சிக்கலான காட்சிகளுக்கு குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் மேம்பாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

மெஷ் ஷேடர் பைப்லைன் இரண்டு முக்கிய ஷேடர் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது:

• டாஸ்க் ஷேடர் (விருப்பத்தேர்வு): டாஸ்க் ஷேடர் என்பது மெஷ் ஷேடர் பைப்லைனில் முதல் நிலையாகும். மெஷ் ஷேடருக்கு அனுப்பப்படும் பணிக்குழுக்களின் எண்ணிக்கையை தீர்மானிப்பதற்கு இது பொறுப்பாகும். மெஷ் ஷேடரால் செயலாக்கப்படுவதற்கு முன்பு ஜியோமெட்ரியை வெட்டுவதற்கோ அல்லது பிரிப்பதற்கோ இதைப் பயன்படுத்தலாம்.
• மெஷ் ஷேடர்: மெஷ் ஷேடர் என்பது மெஷ் ஷேடர் பைப்லைனின் முக்கிய நிலையாகும். இது வெர்டெக்ஸ்கள் மற்றும் பிரிமிட்டிவ்களை உருவாக்குவதற்கு பொறுப்பாகும். இது பகிரப்பட்ட நினைவகத்திற்கான அணுகலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரே பணிக்குழுவிற்குள் உள்ள த்ரெட்களுக்கு இடையில் தொடர்பு கொள்ள முடியும்.

பணிக்குழுக்கள் மற்றும் த்ரெட்களைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

பணிக்குழு விநியோகத்தைப் பற்றி ஆராய்வதற்கு முன், ஜிபியு கம்ப்யூட்டிங் சூழலில் பணிக்குழுக்கள் மற்றும் த்ரெட்களின் அடிப்படைக் கருத்துக்களைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

பணிக்குழுக்கள்

ஒரு பணிக்குழு என்பது ஜிபியு கணினி அலகில் ஒரே நேரத்தில் செயல்படுத்தப்படும் த்ரெட்களின் தொகுப்பாகும். ஒரு பணிக்குழுவிற்குள் உள்ள த்ரெட்கள் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தின் மூலம் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்ளலாம், இது பணிகளில் ஒத்துழைக்கவும் தரவை திறமையாகப் பகிரவும் உதவுகிறது. ஒரு பணிக்குழுவின் அளவு (அது கொண்டிருக்கும் த்ரெட்களின் எண்ணிக்கை) செயல்திறனைப் பாதிக்கும் ஒரு முக்கியமான அளவுருவாகும். இது ஷேடர் குறியீட்டில் layout(local_size_x = N, local_size_y = M, local_size_z = K) in; தகுதிச்சொல்லைப் பயன்படுத்தி வரையறுக்கப்படுகிறது, இங்கு N, M, மற்றும் K ஆகியவை பணிக்குழுவின் பரிமாணங்கள்.

அதிகபட்ச பணிக்குழு அளவு வன்பொருளைச் சார்ந்தது, மேலும் இந்த வரம்பை மீறுவது வரையறுக்கப்படாத நடத்தைக்கு வழிவகுக்கும். பணிக்குழு அளவிற்கான பொதுவான மதிப்புகள் 2-இன் அடுக்குகளாகும் (எ.கா., 64, 128, 256), ஏனெனில் இவை ஜிபியு கட்டமைப்போடு நன்றாகப் பொருந்துகின்றன.

த்ரெட்கள் (அழைப்புகள்)

ஒரு பணிக்குழுவிற்குள் உள்ள ஒவ்வொரு த்ரெட்டும் ஒரு அழைப்பு (invocation) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு த்ரெட்டும் ஒரே ஷேடர் குறியீட்டைச் செயல்படுத்துகிறது ஆனால் வெவ்வேறு தரவுகளில் செயல்படுகிறது. gl_LocalInvocationID உள்ளமைக்கப்பட்ட மாறி ஒவ்வொரு த்ரெட்டிற்கும் அதன் பணிக்குழுவிற்குள் ஒரு தனித்துவமான அடையாளங்காட்டியை வழங்குகிறது. இந்த அடையாளங்காட்டி ஒரு 3D வெக்டர் ஆகும், இது (0, 0, 0) முதல் (N-1, M-1, K-1) வரை இருக்கும், இங்கு N, M, மற்றும் K ஆகியவை பணிக்குழுவின் பரிமாணங்கள்.

த்ரெட்கள் வார்ப்ஸ் (அல்லது வேவ்ஃபிரண்ட்ஸ்) ஆக தொகுக்கப்பட்டுள்ளன, அவை ஜிபியுவில் செயல்பாட்டின் அடிப்படை அலகு ஆகும். ஒரு வார்பிற்குள் உள்ள அனைத்து த்ரெட்களும் ஒரே நேரத்தில் ஒரே அறிவுறுத்தலைச் செயல்படுத்துகின்றன. ஒரு வார்பிற்குள் உள்ள த்ரெட்கள் வெவ்வேறு செயல்படுத்தல் பாதைகளை (கிளைத்தல் காரணமாக) எடுத்தால், சில த்ரெட்கள் தற்காலிகமாக செயலற்ற நிலையில் இருக்கலாம், மற்றவை செயல்படுத்தப்படும். இது வார்ப் டைவர்ஜென்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் செயல்திறனை எதிர்மறையாக பாதிக்கலாம்.

பணிக்குழு விநியோகம்

பணிக்குழு விநியோகம் என்பது ஜிபியு தனது கணினி அலகுகளுக்கு பணிக்குழுக்களை எவ்வாறு ஒதுக்குகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. வெப்ஜிஎல் செயலாக்கம், கிடைக்கக்கூடிய வன்பொருள் வளங்களில் பணிக்குழுக்களைத் திட்டமிடுவதற்கும் செயல்படுத்துவதற்கும் பொறுப்பாகும். இந்த செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வது, ஜிபியுவை திறம்படப் பயன்படுத்தும் திறமையான மெஷ் ஷேடர்களை எழுதுவதற்கு முக்கியமாகும்.

பணிக்குழுக்களை அனுப்புதல்

அனுப்பப்பட வேண்டிய பணிக்குழுக்களின் எண்ணிக்கை glDispatchMeshWorkgroupsEXT(groupCountX, groupCountY, groupCountZ) செயல்பாட்டின் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்தச் செயல்பாடு ஒவ்வொரு பரிமாணத்திலும் தொடங்க வேண்டிய பணிக்குழுக்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிப்பிடுகிறது. மொத்த பணிக்குழுக்களின் எண்ணிக்கை groupCountX, groupCountY, மற்றும் groupCountZ ஆகியவற்றின் பெருக்கற்பலன் ஆகும்.

gl_GlobalInvocationID உள்ளமைக்கப்பட்ட மாறி ஒவ்வொரு த்ரெட்டிற்கும் அனைத்து பணிக்குழுக்களிலும் ஒரு தனித்துவமான அடையாளங்காட்டியை வழங்குகிறது. இது பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:

இதில்:

• gl_WorkGroupID: தற்போதைய பணிக்குழுவின் குறியீட்டைக் குறிக்கும் ஒரு 3D வெக்டர்.
• gl_WorkGroupSize: பணிக்குழுவின் அளவைக் குறிக்கும் ஒரு 3D வெக்டர் (local_size_x, local_size_y, மற்றும் local_size_z தகுதிச்சொற்களால் வரையறுக்கப்பட்டது).
• gl_LocalInvocationID: பணிக்குழுவிற்குள் தற்போதைய த்ரெட்டின் குறியீட்டைக் குறிக்கும் ஒரு 3D வெக்டர்.

வன்பொருள் பரிசீலனைகள்

கணினி அலகுகளுக்கு பணிக்குழுக்களின் உண்மையான விநியோகம் வன்பொருளைச் சார்ந்தது மற்றும் வெவ்வேறு ஜிபியுக்களுக்கு இடையில் மாறுபடலாம். இருப்பினும், சில பொதுவான கொள்கைகள் பொருந்தும்:

• ஒருங்கிணைந்த செயல்பாடு: ஜிபியு பயன்பாட்டை அதிகரிக்க முடிந்தவரை பல பணிக்குழுக்களை ஒரே நேரத்தில் செயல்படுத்த முயல்கிறது. இதற்கு போதுமான கணினி அலகுகள் மற்றும் நினைவக அலைவரிசை தேவை.
• இடஞ்சார்வு: கேச் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, ஒரே தரவை அணுகும் பணிக்குழுக்களை ஒன்றுக்கொன்று அருகில் திட்டமிட ஜிபியு முயற்சிக்கலாம்.
• சுமை சமநிலை: ஜிபியு தனது கணினி அலகுகள் முழுவதும் பணிக்குழுக்களை சமமாக விநியோகிக்க முயற்சிக்கிறது, இதனால் இடையூறுகளைத் தவிர்த்து அனைத்து அலகுகளும் தரவைச் செயலாக்குவதை உறுதி செய்கிறது.

பணிக்குழு விநியோகத்தை மேம்படுத்துதல்

பணிக்குழு விநியோகத்தை மேம்படுத்தவும், மெஷ் ஷேடர்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் பல உத்திகளைக் கையாளலாம்:

சரியான பணிக்குழு அளவைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

செயல்திறனுக்கு பொருத்தமான பணிக்குழு அளவைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியமானது. மிகவும் சிறிய பணிக்குழு ஜிபியுவில் கிடைக்கும் இணைத்தன்மையை முழுமையாகப் பயன்படுத்தாமல் போகலாம், அதே சமயம் மிகவும் பெரிய பணிக்குழு அதிகப்படியான ரெஜிஸ்டர் அழுத்தம் மற்றும் குறைந்த ஆக்கிரமிப்பிற்கு வழிவகுக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான உகந்த பணிக்குழு அளவைத் தீர்மானிக்க பரிசோதனை மற்றும் விவரக்குறிப்பு பெரும்பாலும் அவசியமாகிறது.

பணிக்குழு அளவைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது இந்த காரணிகளைக் கவனியுங்கள்:

• வன்பொருள் வரம்புகள்: ஜிபியுவால் விதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச பணிக்குழு அளவு வரம்புகளை மதிக்கவும்.
• வார்ப் அளவு: வார்ப் அளவிற்கு (பொதுவாக 32 அல்லது 64) மடங்காக இருக்கும் பணிக்குழு அளவைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இது வார்ப் டைவர்ஜென்ஸைக் குறைக்க உதவும்.
• பகிரப்பட்ட நினைவகப் பயன்பாடு: ஷேடருக்குத் தேவையான பகிரப்பட்ட நினைவகத்தின் அளவைக் கவனியுங்கள். பெரிய பணிக்குழுக்களுக்கு அதிக பகிரப்பட்ட நினைவகம் தேவைப்படலாம், இது ஒரே நேரத்தில் இயங்கக்கூடிய பணிக்குழுக்களின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்தலாம்.
• அல்காரிதம் கட்டமைப்பு: அல்காரிதத்தின் கட்டமைப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட பணிக்குழு அளவை ஆணையிடலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு குறைப்பு செயல்பாட்டைச் செய்யும் அல்காரிதம், 2-இன் அடுக்காக இருக்கும் பணிக்குழு அளவிலிருந்து பயனடையலாம்.

உதாரணம்: உங்கள் இலக்கு வன்பொருள் 32 வார்ப் அளவைக் கொண்டிருந்தால் மற்றும் அல்காரிதம் உள்ளூர் குறைப்புகளுடன் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை திறமையாகப் பயன்படுத்தினால், 64 அல்லது 128 பணிக்குழு அளவுடன் தொடங்குவது ஒரு நல்ல அணுகுமுறையாக இருக்கலாம். ரெஜிஸ்டர் அழுத்தம் ஒரு இடையூறாக இல்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த வெப்ஜிஎல் விவரக்குறிப்புக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி ரெஜிஸ்டர் பயன்பாட்டைக் கண்காணிக்கவும்.

வார்ப் டைவர்ஜென்ஸைக் குறைத்தல்

கிளைத்தல் காரணமாக ஒரு வார்பிற்குள் உள்ள த்ரெட்கள் வெவ்வேறு செயல்படுத்தல் பாதைகளை எடுக்கும்போது வார்ப் டைவர்ஜென்ஸ் ஏற்படுகிறது. இது செயல்திறனை கணிசமாகக் குறைக்கலாம், ஏனெனில் ஜிபியு ஒவ்வொரு கிளையையும் வரிசையாக செயல்படுத்த வேண்டும், சில த்ரெட்கள் தற்காலிகமாக செயலற்ற நிலையில் இருக்கும். வார்ப் டைவர்ஜென்ஸைக் குறைக்க:

• நிபந்தனைக் கிளைத்தலைத் தவிர்க்கவும்: ஷேடர் குறியீட்டிற்குள் முடிந்தவரை நிபந்தனைக் கிளைத்தலைத் தவிர்க்க முயற்சிக்கவும். கிளைத்தல் இல்லாமல் அதே முடிவை அடைய, பிரடிகேஷன் அல்லது வெக்டரைசேஷன் போன்ற மாற்று நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• ஒரே மாதிரியான த்ரெட்களைக் குழுவாக்கவும்: ஒரே வார்பிற்குள் உள்ள த்ரெட்கள் ஒரே செயல்படுத்தல் பாதையை எடுக்க அதிக வாய்ப்புள்ளது வகையில் தரவை ஒழுங்கமைக்கவும்.

உதாரணம்: ஒரு மாறிக்கு நிபந்தனையுடன் ஒரு மதிப்பை ஒதுக்க `if` கூற்றைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, நீங்கள் `mix` செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம், இது ஒரு பூலியன் நிபந்தனையின் அடிப்படையில் இரண்டு மதிப்புகளுக்கு இடையில் ஒரு நேரியல் இடைக்கணிப்பைச் செய்கிறது:

இது கிளையை நீக்கி, வார்பிற்குள் உள்ள அனைத்து த்ரெட்களும் ஒரே அறிவுறுத்தலைச் செயல்படுத்துவதை உறுதி செய்கிறது.

பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை திறம்படப் பயன்படுத்துதல்

பகிரப்பட்ட நினைவகம் ஒரு பணிக்குழுவிற்குள் உள்ள த்ரெட்கள் தொடர்பு கொள்ளவும் தரவைப் பகிரவும் ஒரு வேகமான மற்றும் திறமையான வழியை வழங்குகிறது. இருப்பினும், இது ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட வளம், எனவே அதை திறம்படப் பயன்படுத்துவது முக்கியம்.

• பகிரப்பட்ட நினைவக அணுகல்களைக் குறைத்தல்: முடிந்தவரை பகிரப்பட்ட நினைவகத்திற்கான அணுகல்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கவும். மீண்டும் மீண்டும் அணுகல்களைத் தவிர்க்க, அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் தரவை ரெஜிஸ்டர்களில் சேமிக்கவும்.
• வங்கி முரண்பாடுகளைத் தவிர்க்கவும்: பகிரப்பட்ட நினைவகம் பொதுவாக வங்கிகளாக ஒழுங்கமைக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒரே வங்கிக்கு ஒரே நேரத்தில் அணுகல்கள் வங்கி முரண்பாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும், இது செயல்திறனை கணிசமாகக் குறைக்கும். வங்கி முரண்பாடுகளைத் தவிர்க்க, த்ரெட்கள் முடிந்தவரை பகிரப்பட்ட நினைவகத்தின் வெவ்வேறு வங்கிகளை அணுகுவதை உறுதி செய்யவும். இது பெரும்பாலும் தரவு கட்டமைப்புகளை பேடிங் செய்வது அல்லது நினைவக அணுகல்களை மறுசீரமைப்பதை உள்ளடக்கியது.

உதாரணம்: பகிரப்பட்ட நினைவகத்தில் ஒரு குறைப்பு செயல்பாட்டைச் செய்யும்போது, வங்கி முரண்பாடுகளைத் தவிர்க்க த்ரெட்கள் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தின் வெவ்வேறு வங்கிகளை அணுகுவதை உறுதி செய்யவும். பகிரப்பட்ட நினைவக வரிசையை பேடிங் செய்வதன் மூலமோ அல்லது வங்கிகளின் எண்ணிக்கையின் மடங்காக இருக்கும் ஒரு ஸ்ட்ரைடைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமோ இதை அடையலாம்.

பணிக்குழுக்களை சுமை சமநிலைப்படுத்துதல்

பணிக்குழுக்கள் முழுவதும் வேலையின் சமமற்ற விநியோகம் செயல்திறன் இடையூறுகளுக்கு வழிவகுக்கும். சில பணிக்குழுக்கள் விரைவாக முடிக்கலாம், மற்றவை அதிக நேரம் எடுக்கும், சில கணினி அலகுகள் செயலற்ற நிலையில் இருக்கும். சுமை சமநிலையை உறுதி செய்ய:

• வேலையை சமமாக விநியோகிக்கவும்: ஒவ்வொரு பணிக்குழுவிற்கும் தோராயமாக ஒரே அளவு வேலை இருக்கும் வகையில் அல்காரிதத்தை வடிவமைக்கவும்.
• டைனமிக் வேலை ஒதுக்கீட்டைப் பயன்படுத்தவும்: காட்சியின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையில் வேலையின் அளவு கணிசமாக வேறுபட்டால், பணிக்குழுக்களை மிகவும் சமமாக விநியோகிக்க டைனமிக் வேலை ஒதுக்கீட்டைப் பயன்படுத்துவதைக் கவனியுங்கள். இது செயலற்ற பணிக்குழுக்களுக்கு வேலையை ஒதுக்க அணு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்.

உதாரணம்: மாறுபட்ட பலகோண அடர்த்தி கொண்ட ஒரு காட்சியை ரெண்டரிங் செய்யும்போது, திரையை டைல்களாகப் பிரித்து ஒவ்வொரு டைலையும் ஒரு பணிக்குழுவிற்கு ஒதுக்கவும். ஒவ்வொரு டைலின் சிக்கலையும் மதிப்பிடுவதற்கு ஒரு டாஸ்க் ஷேடரைப் பயன்படுத்தவும், அதிக சிக்கலான டைல்களுக்கு அதிக பணிக்குழுக்களை ஒதுக்கவும். இது அனைத்து கணினி அலகுகளும் முழுமையாகப் பயன்படுத்தப்படுவதை உறுதிசெய்ய உதவும்.

கல்லிங் மற்றும் ஆம்ப்ளிஃபிகேஷனுக்கு டாஸ்க் ஷேடர்களைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்

டாஸ்க் ஷேடர்கள், விருப்பத்தேர்வாக இருந்தாலும், மெஷ் ஷேடர் பணிக்குழுக்களை அனுப்புவதைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு வழிமுறையை வழங்குகின்றன. செயல்திறனை மேம்படுத்த அவற்றை உத்தி ரீதியாகப் பயன்படுத்தவும்:

• கல்லிங்: கண்ணுக்குத் தெரியாத அல்லது இறுதிப் படத்திற்கு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிக்காத பணிக்குழுக்களை நிராகரித்தல்.
• ஆம்ப்ளிஃபிகேஷன்: காட்சியின் சில பகுதிகளில் விவரங்களின் அளவை அதிகரிக்க பணிக்குழுக்களைப் பிரித்தல்.

உதாரணம்: மெஷ் ஷேடருக்கு அனுப்புவதற்கு முன்பு மெஷ்லெட்டுகளில் ஃபிரஸ்டம் கல்லிங் செய்ய ஒரு டாஸ்க் ஷேடரைப் பயன்படுத்தவும். இது மெஷ் ஷேடர் கண்ணுக்குத் தெரியாத ஜியோமெட்ரியைச் செயலாக்குவதைத் தடுக்கிறது, மதிப்புமிக்க ஜிபியு சுழற்சிகளைச் சேமிக்கிறது.

நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள்

வெப்ஜிஎல் மெஷ் ஷேடர்களில் இந்தக் கொள்கைகளை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதற்கான சில நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகளைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

எடுத்துக்காட்டு 1: வெர்டெக்ஸ்களின் கட்டத்தை உருவாக்குதல்

இந்த எடுத்துக்காட்டு ஒரு மெஷ் ஷேடரைப் பயன்படுத்தி வெர்டெக்ஸ்களின் கட்டத்தை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் காட்டுகிறது. பணிக்குழு அளவு ஒவ்வொரு பணிக்குழுவாலும் உருவாக்கப்படும் கட்டத்தின் அளவைத் தீர்மானிக்கிறது.

            #version 460
#extension GL_EXT_mesh_shader : require
#extension GL_EXT_fragment_shading_rate : require

layout(local_size_x = 8, local_size_y = 8) in;
layout(max_vertices = 64, max_primitives = 64) out;

layout(location = 0) out vec4 f_color[];
layout(location = 1) out flat int f_primitiveId[];

void main() {
  uint localId = gl_LocalInvocationIndex;
  uint x = localId % gl_WorkGroupSize.x;
  uint y = localId / gl_WorkGroupSize.x;

  float u = float(x) / float(gl_WorkGroupSize.x - 1);
  float v = float(y) / float(gl_WorkGroupSize.y - 1);

  float posX = u * 2.0 - 1.0;
  float posY = v * 2.0 - 1.0;

  gl_MeshVerticesEXT[localId].gl_Position = vec4(posX, posY, 0.0, 1.0);
  f_color[localId] = vec4(u, v, 1.0, 1.0);
  gl_PrimitiveTriangleIndicesEXT[localId * 6 + 0] = localId;
  f_primitiveId[localId] = int(localId);

  gl_MeshPrimitivesEXT[localId / 3] = localId;
  gl_MeshPrimitivesEXT[localId / 3 + 1] = localId + 1;
  gl_MeshPrimitivesEXT[localId / 3 + 2] = localId + 2;
  gl_PrimitiveCountEXT = 64/3;
  gl_MeshVertexCountEXT = 64;
  EmitMeshTasksEXT(gl_PrimitiveCountEXT, gl_MeshVertexCountEXT);
}

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த எடுத்துக்காட்டில், பணிக்குழு அளவு 8x8 ஆகும், அதாவது ஒவ்வொரு பணிக்குழுவும் 64-வெர்டெக்ஸ் கட்டத்தை உருவாக்குகிறது. gl_LocalInvocationIndex கட்டத்தில் ஒவ்வொரு வெர்டெக்ஸின் நிலையைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 2: ஒரு குறைப்பு செயல்பாட்டைச் செய்தல்

இந்த எடுத்துக்காட்டு பகிரப்பட்ட நினைவகத்தைப் பயன்படுத்தி தரவு வரிசையில் ஒரு குறைப்பு செயல்பாட்டை எவ்வாறு செய்வது என்பதைக் காட்டுகிறது. பணிக்குழு அளவு குறைப்பில் பங்கேற்கும் த்ரெட்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்கிறது.

            #version 460
#extension GL_EXT_mesh_shader : require
#extension GL_EXT_fragment_shading_rate : require

layout(local_size_x = 256) in;
layout(max_vertices = 1, max_primitives = 1) out;

shared float sharedData[256];

layout(location = 0) uniform float inputData[256 * 1024];
layout(location = 1) out float outputData;

void main() {
  uint localId = gl_LocalInvocationIndex;
  uint globalId = gl_WorkGroupID.x * gl_WorkGroupSize.x + localId;

  sharedData[localId] = inputData[globalId];
  barrier();
  for (uint i = gl_WorkGroupSize.x / 2; i > 0; i /= 2) {
      if (localId < i) {
          sharedData[localId] += sharedData[localId + i];
      }
      barrier();
  }
  if (localId == 0) {
      outputData = sharedData[0];
  }
  gl_MeshPrimitivesEXT[0] = 0;
  EmitMeshTasksEXT(1,1);

  gl_MeshVertexCountEXT = 1;
  gl_PrimitiveCountEXT = 1;
}

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த எடுத்துக்காட்டில், பணிக்குழு அளவு 256 ஆகும். ஒவ்வொரு த்ரெட்டும் உள்ளீட்டு வரிசையிலிருந்து ஒரு மதிப்பை பகிரப்பட்ட நினைவகத்தில் ஏற்றுகிறது. பின்னர், த்ரெட்கள் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தில் ஒரு குறைப்பு செயல்பாட்டைச் செய்கின்றன, மதிப்புகளை ஒன்றாகக் கூட்டுகின்றன. இறுதி முடிவு வெளியீட்டு வரிசையில் சேமிக்கப்படுகிறது.

மெஷ் ஷேடர்களை பிழைதிருத்தம் மற்றும் விவரக்குறிப்பு செய்தல்

மெஷ் ஷேடர்களை பிழைதிருத்தம் மற்றும் விவரக்குறிப்பு செய்வது அவற்றின் இணை இயல்பு மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய வரையறுக்கப்பட்ட பிழைத்திருத்தக் கருவிகள் காரணமாக சவாலானதாக இருக்கலாம். இருப்பினும், செயல்திறன் சிக்கல்களைக் கண்டறிந்து தீர்க்க பல நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தலாம்:

• வெப்ஜிஎல் விவரக்குறிப்புக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும்: Chrome DevTools மற்றும் Firefox Developer Tools போன்ற வெப்ஜிஎல் விவரக்குறிப்புக் கருவிகள், மெஷ் ஷேடர்களின் செயல்திறன் குறித்த மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவுகளை வழங்க முடியும். அதிகப்படியான ரெஜிஸ்டர் அழுத்தம், வார்ப் டைவர்ஜென்ஸ், அல்லது நினைவக அணுகல் தாமதங்கள் போன்ற இடையூறுகளை அடையாளம் காண இந்தக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
• பிழைதிருத்த வெளியீட்டைச் செருகவும்: மாறிகளின் மதிப்புகளையும் த்ரெட்களின் செயல்படுத்தல் பாதையையும் கண்காணிக்க ஷேடர் குறியீட்டில் பிழைதிருத்த வெளியீட்டைச் செருகவும். இது தருக்கப் பிழைகளையும் எதிர்பாராத நடத்தையையும் அடையாளம் காண உதவும். இருப்பினும், அதிகப்படியான பிழைதிருத்த வெளியீட்டை அறிமுகப்படுத்தாமல் கவனமாக இருங்கள், ஏனெனில் இது செயல்திறனை எதிர்மறையாக பாதிக்கலாம்.
• சிக்கலின் அளவைக் குறைக்கவும்: பிழைதிருத்தத்தை எளிதாக்க சிக்கலின் அளவைக் குறைக்கவும். எடுத்துக்காட்டாக, மெஷ் ஷேடர் ஒரு பெரிய காட்சியைச் செயலாக்கினால், சிக்கல் தொடர்கிறதா என்பதைப் பார்க்க பிரிமிட்டிவ்கள் அல்லது வெர்டெக்ஸ்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்க முயற்சிக்கவும்.
• வெவ்வேறு வன்பொருளில் சோதிக்கவும்: வன்பொருள் சார்ந்த சிக்கல்களை அடையாளம் காண வெவ்வேறு ஜிபியுக்களில் மெஷ் ஷேடரைச் சோதிக்கவும். சில ஜிபியுக்கள் வெவ்வேறு செயல்திறன் பண்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம் அல்லது ஷேடர் குறியீட்டில் பிழைகளை வெளிப்படுத்தலாம்.

முடிவுரை

வெப்ஜிஎல் மெஷ் ஷேடர் பணிக்குழு விநியோகம் மற்றும் ஜிபியு த்ரெட் அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது இந்த சக்திவாய்ந்த அம்சத்தின் செயல்திறன் நன்மைகளை அதிகரிக்க மிகவும் முக்கியமானது. பணிக்குழு அளவை கவனமாகத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும், வார்ப் டைவர்ஜென்ஸைக் குறைப்பதன் மூலமும், பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை திறம்படப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், சுமை சமநிலையை உறுதி செய்வதன் மூலமும், டெவலப்பர்கள் ஜிபியுவை திறம்படப் பயன்படுத்தும் திறமையான மெஷ் ஷேடர்களை எழுத முடியும். இது வேகமான ரெண்டரிங் நேரங்கள், மேம்பட்ட ஃபிரேம் விகிதங்கள், மற்றும் மிகவும் பார்வைக்கு பிரமிக்க வைக்கும் வெப்ஜிஎல் பயன்பாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

மெஷ் ஷேடர்கள் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதால், வெப்ஜிஎல் கிராபிக்ஸ் எல்லைகளைத் தள்ள முற்படும் எந்தவொரு டெவலப்பருக்கும் அவற்றின் உள் செயல்பாடுகளைப் பற்றிய ஆழமான புரிதல் அவசியமாக இருக்கும். பரிசோதனை, விவரக்குறிப்பு, மற்றும் தொடர்ச்சியான கற்றல் ஆகியவை இந்தத் தொழில்நுட்பத்தில் தேர்ச்சி பெறுவதற்கும் அதன் முழுத் திறனைத் திறப்பதற்கும் முக்கியமாகும்.

மேலும் ஆதாரங்கள்

• குரோனோஸ் குழுமம் - மெஷ் ஷேடிங் நீட்டிப்பு விவரக்குறிப்பு: [https://www.khronos.org/](https://www.khronos.org/)
• வெப்ஜிஎல் மாதிரிகள்: [பொது வெப்ஜிஎல் மெஷ் ஷேடர் எடுத்துக்காட்டுகள் அல்லது டெமோக்களுக்கான இணைப்புகளை வழங்கவும்]
• டெவலப்பர் மன்றங்கள்: [வெப்ஜிஎல் மற்றும் கிராபிக்ஸ் நிரலாக்கத்திற்கான தொடர்புடைய மன்றங்கள் அல்லது சமூகங்களைக் குறிப்பிடவும்]