随机访问缓冲区优化

Question

我有 colorBuffer Color[width*height] （很可能是 800*600）

，在光栅化过程中我调用：

void setPixel(int x, int y, Color & color)
{
    colorBuffer[y * width + x] = color;
}

事实证明，这种对颜色缓冲区的随机访问确实无效，并且减慢了我的应用程序的速度。

我认为这是我使用它的方式造成的。我计算一些像素（使用光栅化算法）并调用 setPixel。
所以我认为我的缓冲区不在缓存中，这是主要问题。当尝试一次写入整个缓冲区时，速度要快得多。

有什么办法，如何优化？

编辑

我不使用它来用两个for循环填充缓冲区。
我用它来绘制“随机”像素。
例如，当光栅化线时，我使用它就像

setPixel(10,10);
calculate next point
setPixel(10,11);
calculate next point
setPixel(next point)
...

Answer 1

在我看来，缓冲区的访问模式取决于算法处理像素的顺序。您不能简单地更改该顺序，以便它为您的缓冲区创建一个顺序访问方案吗？

Answer 2

是的，你应该尝试缓存友好，
但我要做的第一件事就是找出什么需要时间。

这很简单。只需暂停几次，看看它在做什么。

如果它主要在计算下一点中，您应该看到它在那里做什么，因为这就是时间的所在。
（我假设您明白“在”中的意思是“在堆栈上”。）

如果它主要在 SetPixel 中，当您暂停它时，请查看反汇编窗口。

如果它在例程的序言/尾声中花费大量时间，则应将其内联。

如果在将指令实际移动到 colorBuffer 中花费了很多时间，那么您就会遇到缓存问题。

如果它在代码中花费大量时间来计算索引y * width + x，那么您可能想看看是否可以以某种方式使用您单步执行的初始化指针。

如果你修复了任何问题，你应该重新做一遍，因为你可能已经发现了另一个进一步加快速度的机会。

Answer 3

首先要注意的是，处理像素的方式会对速度产生巨大影响。如果你

for (int x = 0; x < width;++x)
{
  for (int y = 0; y < height; ++y)
  {
    setPixel(x,y,Color());
  }
}

这样做，对性能来说真的很糟糕，因为你实际上是在内存宽度方向上跳跃（注意你做的是 y*width + x）。

如果您只是更改处理顺序，

for (int y = 0; y < height;++y)
{
  for (int x = 0; x < width; ++x)
  {
    setPixel(x,y,Color());
  }
}

您应该会注意到性能提升，因为处理器现在有机会缓存​​内存访问（以前没有）。

此外，在实际设置内存之前，您应该检查是否可以确定整个像素块将具有相同的颜色值。然后，您可以将这些恒定颜色值按块复制到图像数组中，这也可以节省大量性能。