OpenGL 程序中奇怪的 CPU 使用率

Question

在我自己构建的 MFC 程序中，我在 CPU 使用方面遇到了一些奇怪的问题。

我加载了大约 360k 点的点云，一切正常（我使用 VBO 缓冲区，根据我的理解，这是执行此操作的方法？）。我可以随意移动它，并且没有发现任何不利影响（CPU 使用率非常低，GPU 完成所有工作）。但在某些角度和缩放值下，我看到我的一个处理器上的 CPU 峰值！然后我可以改变角度或稍微缩放，它会再次下降到 0 左右。这种情况在大窗口中比在小窗口中更有可能发生。

我测量了程序的 FPS，它始终保持在 65，但是当 CPU 峰值达到时，它通常会下降大约 10 个单位到 55。我还测量了 SwapBuffers 所花费的时间，在正常操作期间大约为 0-1 毫秒。一旦 CPU 达到峰值，它就会上升到大约 20 毫秒，因此很明显，在该函数中突然变得非常难以计算（我猜是对于 GPU？）。这个东西不在 DrawScene 函数中（这是一个人们期望在糟糕的实现中消耗 CPU 的函数），所以我有点不知所措。

我知道这不是由于可见点的数量，因为这可以很容易地发生在数据的一个子部分上，就像在整个云上一样。我尝试移动它，看看它是否与深度缓冲区、剪辑或类似的东西有关，但似乎完全是随机的，什么角度会产生问题。不过，这似乎确实有点可重复；将模型移动到曾经滞后的位置，再次移动到那里时也会出现滞后。

我对 OpenGL 很陌生，所以我犯了一些完全明显的错误并非不可能。

这就是渲染循环的样子（它通过周期为 1 毫秒的计时器事件在 MFC 应用程序中运行）：

    // Clear color and depth buffer bits
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // Draw OpenGL scene
    OGLDrawScene();

    unsigned int time1 = timeGetTime();

    // Swap buffers
    SwapBuffers(hdc);

    // Calculate execution time for SwapBuffers
    m_time = timeGetTime() - time1;

    // Calculate FPS
    ++m_cnt;
    if (timeGetTime() - m_lastTime > 1000)
    {
        m_fps = m_cnt;
        m_cnt = 0;
        m_lastTime = timeGetTime();
    }

Answer 1

我注意到（至少不久前），ATI 驱动程序倾向于过于激进地旋转等待，而 NVidia 驱动程序倾向于中断驱动。从技术上讲，假设您没有更好的事情可做，那么旋转等待会更快。不幸的是，今天您可能在另一个线程上有更好的事情要做。

我认为OP的显示驱动程序可能确实正在等待旋转。

Answer 2

好的，所以我想我已经弄清楚这是如何发生的。

首先，即使在使用 timeBeginPeriod(1) 时，至少在我的计算机上，WM_TIMER 消息的生成频率似乎最多不会超过每 15 毫秒一次。这导致了我看到的标准 65 fps。

一旦场景渲染时间超过 15 毫秒，SwapBuffers 就会成为限制因素。 SwapBuffers 似乎处于忙等待状态，导致发生这种情况时一个核心上的 CPU 使用率达到 100%。这不是在某些摄像机角度发生的事情，而是根据当时屏幕上显示的点数而流畅地改变 fps 的结果。每当渲染时间超过 15 毫秒时，它就会出现峰值，并开始在 SwapBuffers 处等待。

同样，有人知道像“glReadyToSwap”这样的函数或类似的函数吗？指示缓冲区是否准备好交换的函数？这样我就可以选择另一种更高分辨率的渲染方法（例如 1 毫秒），然后每毫秒检查缓冲区是否准备好交换，如果它们不只是等待另一个毫秒，以免忙等待。