Cocos2d-x的渲染系统通过深度优先遍历场景树来实现高效的渲染,而将渲染过程进行Job化是提升性能的有效策略。你提到的两种策略都具有一定的合理性,但也存在各自的局限性。以下是对这两种策略的详细分析,以及如何进一步优化整个渲染过程的建议。
策略1:Job化RenderCommand生成
方案概述
在这个策略中,渲染过程被分为两个主要部分:
Game线程完成Node刷新:在Game线程中,深度优先遍历场景树,完成每个Node的刷新工作,包括矩阵运算、RenderFlag更新和子Node排序等。
并行生成RenderCommand:在收集到需要生成RenderCommand的Node后,利用多线程并行生成RenderCommand。
问题分析
优化上限:由于第一部分的工作完全在Game线程中完成,且占总耗时的41.7%,这意味着即使第二部分的并行处理得到了优化,整体性能提升的上限仍然受到第一部分的限制。
单线程瓶颈:在复杂场景中,Node的刷新工作可能会成为性能瓶颈,导致整体渲染效率不高。
策略2:Job化Node刷新
方案概述
在这个策略中,考虑到Node的刷新工作可以并行进行,提出以下步骤:
并行刷新Node:在遍历过程中,利用父Node的刷新完成后,立即生成子Node的刷新Job,从而实现并行处理。
Job调度:通过动态生成Job来处理Node的刷新和RenderCommand的生成。
问题分析
调度开销:将两部分分别Job化可能导致双倍的Job调度开销,增加了系统的复杂性。
负载均衡:在并行处理时,可能会出现某些线程负载过重而其他线程空闲的情况,影响整体性能。
进一步优化:Job化整个场景渲染过程
考虑到以上两种策略的局限性,直接Job化整个场景渲染过程成为一个可行的方向。以下是具体的实现思路:
- Job化任务划分
树结构遍历:在Game线程中进行Job分发,遍历场景树时,预先计算每个Node下子树的节点总数,以便合理划分任务。
动态Job生成:根据节点总数和设定的Job大小范围(Min, Max),动态生成Job。对于节点数量不满足条件的子树,可以放入缓存队列,待队列满时一起作为新的Job。 - JobifiedCmdList树
RenderCommand的临时保存:在Job执行过程中,生成的RenderCommand可以临时保存到一个JobifiedCmdList树结构中,以便在所有Job完成后进行合并。
最终合并:在所有Job完成后,遍历JobifiedCmdList树,将所有临时保存的RenderCommand合并到最终的渲染队列中,确保渲染顺序的正确性。
优势与挑战
优势
全面并行化:通过Job化整个渲染过程,可以充分利用多核CPU的优势,提高渲染性能。
灵活的任务调度:动态生成Job和合理的任务划分可以实现更好的负载均衡,避免某些线程过载而其他线程空闲的情况。
挑战
调度开销:需要确保Job调度的高效性,避免因频繁的Job创建和销毁而引入额外的开销。
数据依赖管理:在并行处理时,需要注意数据的依赖关系,确保在生成RenderCommand时不会出现数据竞争或不一致的情况。
总结
通过Job化整个Cocos2d-x的渲染过程,可以有效提升渲染性能,充分利用多核处理器的优势。关键在于合理的任务划分和RenderCommand的管理,确保在并行执行的同时保持渲染结果的正确性。虽然实现过程中面临一些挑战,但通过精心设计和优化,可以实现高效且灵活的渲染系统。