1.CPU → GPU数据上传 + 渲染指令执行流程

2.绑定GPU显存中的VBO/IBO说明

1.CPU → GPU数据上传 + 渲染指令执行流程

以渲染一个3D对象为例,全流程如下1).CPU准备阶段 a.CPU在内存中整理好顶点数据、索引数据、常量缓冲区参数(比如 MVP 矩阵)b.CPU确定本次渲染的渲染状态(深度测试、混合模式等)、Shader 引用、纹理引用

2).CPU写入命令缓冲区 CPU按顺序往"命令缓冲区"(CPU/GPU共享的内存块)写入一系列指令,包括 a.指令1:设置渲染状态(比如开启深度测试、绑定Shader程序)b.指令2:数据上传指令(若数据未上传过)—— 包含"CPU 内存源地址、GPU 显存目标地址、数据长度"c.指令3:绑定GPU显存中的VBO/IBO(顶点/索引缓冲区)d.指令4:更新常量缓冲区(把MVP矩阵、材质参数上传到GPU)e.指令5:DrawCall指令(告诉GPU用当前绑定的VBO/IBO渲染多少个三角形)

3).CPU提交命令缓冲区 CPU把写满指令的命令缓冲区提交给GPU的命令处理器(CommandProcessor),提交后CPU立即返回,去处理游戏逻辑、UI等其 他任务

4).GPU处理命令缓冲区 a.GPU命令处理器按顺序读取命令缓冲区中的指令 b.读到"数据上传指令"时,GPU命令处理器向DMA控制器(硬件)发送"数据搬运请求",包含源地址、目标地址、长度 c.DMA控制器直接访问CPU内存和GPU显存,完成数据拷贝(全程不占用CPU,也不占用GPU核心)d.DMA拷贝完成后,向GPU命令处理器发送「数据搬运完成信号」(不是给CPU发)e.GPU命令处理器收到信号后,继续执行后续指令(设置渲染状态、绑定资源、执行 DrawCall)f.GPU核心按指令完成渲染,输出画面到帧缓冲区

5).CPU同步 只有当CPU需要读取GPU渲染结果(比如屏幕截图、计算着色器输出)时,才会主动调用"同步指令"(比如glFinish())—— 此时 CPU会等待GPU完成所有未执行的指令,否则CPU全程不等待GPU

2.绑定GPU显存中的VBO/IBO说明

绑定GPU显存中的VBO/IBO理解成:CPU告诉GPU接下来的渲染指令,要使用显存里的哪一块顶点/索引数据,本质是建立渲染指 令和GPU显存资源的关联关系

a.数据上传阶段(已完成)CPU把顶点/索引数据通过DMA上传到GPU显存,GPU会创建对应的VBO/IBO,并返回一个ID给CPU,CPU把这个ID存在自己的资源 台账里 b.绑定阶段,CPU往命令缓冲区写入一条"绑定指令",指令内容很简单-绑定VBOID=123到"顶点数据槽位"-绑定IBOID=456到"索引数据槽位"c.指令提交阶段 CPU把包含"绑定指令 + DrawCall 指令"的命令缓冲区提交给GPU d.GPU执行阶段-GPU命令处理器先执行"绑定指令":根据ID找到显存里的VBO/IBO,把它们和对应的槽位关联-接着执行DrawCall指令:GPU从槽位中读取绑定好的顶点/索引数据,再结合Shader、渲染状态完成渲染