Filament引擎分析--command抽象设备API

2023-12-07 04:15
文章标签 分析 引擎 api 设备 抽象 command filament

本文主要是介绍Filament引擎分析--command抽象设备API，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 前言

Filament中使用了FrameGraph来管理渲染管线，需要准备两点：

  • 设备接口抽象：设备API抽象为Command
  • 资源抽象：使用虚拟资源，在实际用到时再创建，方便剔除无用资源

下面就围绕Filament中设备API抽象为Command代码部分做一个解读：

2. 代码分析

先贴一段创建顶点缓冲的接口调用堆栈：

[Inlined] filament::backend::CommandBase::CommandBase(void (*)(filament::backend::Driver &, filament::backend::CommandBase *, int *)) CommandStream.h:63
[Inlined] filament::backend::CommandType<void (filament::backend::Driver::*)(filament::backend::Handle<filament::backend::HwVertexBuffer>, unsigned char, unsigned char, unsigned int, std::__ndk1::array<filament::backend::Attribute, 16u>)>::Command<&filament::backend::Driver::createVertexBufferR(filament::backend::Handle<filament::backend::HwVertexBuffer>, unsigned char, unsigned char, unsigned int, std::__ndk1::array<filament::backend::Attribute, 16u>)>::Command<filament::backend::Handle<filament::backend::HwVertexBuffer>, unsigned char, unsigned char, unsigned int, std::__ndk1::array<filament::backend::Attribute, 16u>>(void (*)(filament::backend::Driver&, filament::backend::CommandBase*, int*), filament::backend::Handle<filament::backend::HwVertexBuffer>&&, unsigned char&&, unsigned char&&, unsigned int&&, std::__ndk1::array<filament::backend::Attribute, 16u>&&) CommandStream.h:154
[Inlined] filament::backend::CommandStream::createVertexBuffer(unsigned char, unsigned char, unsigned int, std::__ndk1::array<…>) DriverAPI.inc:169
filament::FVertexBuffer::FVertexBuffer(filament::FEngine &, const filament::VertexBuffer::Builder &) VertexBuffer.cpp:185
[Inlined] utils::Arena::make<…>(filament::FEngine &, const filament::VertexBuffer::Builder &) Allocator.h:647
[Inlined] filament::FEngine::create<…>(filament::ResourceList<…> &, const filament::FVertexBuffer::Builder &) Engine.cpp:680
filament::FEngine::createVertexBuffer(const filament::VertexBuffer::Builder &) Engine.cpp:690
filament::FEngine::init() Engine.cpp:277
filament::FEngine::create(filament::backend::Backend, filament::backend::Platform *, void *, const filament::Engine::Config *) Engine.cpp:110
[Inlined] FilamentTest::setupFilament() FilamentTest.cpp:98
FilamentTest::init() FilamentTest.cpp:68
boxing::xr::composer::StartBase::instance(ANativeWindow *, int, int) StartBase.h:263
[Inlined] native_OnDrawFrame::$_0::operator()() const JniImpl.cpp:100
[Inlined] std::__ndk1::__invoke<…>(native_OnDrawFrame::$_0 &) type_traits:3874
[Inlined] std::__ndk1::__apply_functor<…>(native_OnDrawFrame::$_0 &, std::__ndk1::tuple<…> &, std::__ndk1::__tuple_indices<…>, std::__ndk1::tuple<…> &&) functional:2853
[Inlined] std::__ndk1::__bind::operator()<…>() functional:2886
[Inlined] std::__ndk1::__invoke<…>(std::__ndk1::__bind<…> &) type_traits:3874
std::__ndk1::__packaged_task_func::operator()() future:1817
[Inlined] std::__ndk1::__packaged_task_function::operator()() const future:1994
std::__ndk1::packaged_task::operator()() future:2214
[Inlined] std::__ndk1::__function::__value_func::operator()() const functional:1884
[Inlined] std::__ndk1::function::operator()() const functional:2556
<lambda>::operator()() const ThreadPool.h:71
[Inlined] decltype(std::__ndk1::forward<boxing::core::ThreadPool::ThreadPool(unsigned int)::'lambda'()>(fp)()) std::__ndk1::__invoke<boxing::core::ThreadPool::ThreadPool(unsigned int)::'lambda'()>(boxing::core::ThreadPool::ThreadPool(unsigned int)::'lambda'()&&) type_traits:3874
[Inlined] std::__ndk1::__thread_execute<…>(std::__ndk1::tuple<…> &, std::__ndk1::__tuple_indices<…>) thread:273
std::__ndk1::__thread_proxy<…>(void *) thread:284
__pthread_start(void*) 0x00000000eab36828
__start_thread 0x00000000eaaed5ce

渲染设备API定义：

filament\filament\backend\include\private\backend\DriverAPI.inc

DriverAPI.inc中使用大量的宏替换操作，将设备接口进行封装，或打包，这部分代码可读性极差，不过可从其调用逻辑来进行拆解和理解：
先来分析其中一个接口: createVertexBuffer 创建一个顶点缓冲

DECL_DRIVER_API_R_N(backend::VertexBufferHandle, createVertexBuffer,uint8_t, bufferCount,uint8_t, attributeCount,uint32_t, vertexCount,backend::AttributeArray, attributes)

这里不是真的创建，而要看这个宏接口在哪里使用，我们主要看看这两个地方：

  CommandStream.h  //命令流Driver.h   //设备接口

这两个文件中都对DriverAPI.inc进行了include，但是意义完全不一样，先看DECL_DRIVER_API_R_N：

#define DECL_DRIVER_API_R_N(R, N, ...) \DECL_DRIVER_API_RETURN(R, N, PAIR_ARGS_N(ARG, ##__VA_ARGS__), PAIR_ARGS_N(PARAM, ##__VA_ARGS__))

关键在DECL_DRIVER_API_RETURN这个宏，在CommandStream.h和Driver.h头文件中include文件DriverAPI.inc 之前分别定义了自己的DECL_DRIVER_API_RETURN宏，看看CommandStream.h中：

#define DECL_DRIVER_API(methodName, paramsDecl, params)                                         \inline void methodName(paramsDecl) {                                                        \DEBUG_COMMAND_BEGIN(methodName, false, params);                                         \using Cmd = COMMAND_TYPE(methodName);                                                   \void* const p = allocateCommand(CommandBase::align(sizeof(Cmd)));                       \new(p) Cmd(mDispatcher.methodName##_, APPLY(std::move, params));                        \DEBUG_COMMAND_END(methodName, false);                                                   \}#define DECL_DRIVER_API_SYNCHRONOUS(RetType, methodName, paramsDecl, params)                    \inline RetType methodName(paramsDecl) {                                                     \DEBUG_COMMAND_BEGIN(methodName, true, params);                                          \AutoExecute callOnExit([=](){                                                           \DEBUG_COMMAND_END(methodName, true);                                                \});                                                                                     \return apply(&Driver::methodName, mDriver, std::forward_as_tuple(params));              \}#define DECL_DRIVER_API_RETURN(RetType, methodName, paramsDecl, params)                         \inline RetType methodName(paramsDecl) {                                                     \DEBUG_COMMAND_BEGIN(methodName, false, params);                                         \RetType result = mDriver.methodName##S();                                               \using Cmd = COMMAND_TYPE(methodName##R);                                                \void* const p = allocateCommand(CommandBase::align(sizeof(Cmd)));                       \new(p) Cmd(mDispatcher.methodName##_, RetType(result), APPLY(std::move, params));       \DEBUG_COMMAND_END(methodName, false);                                                   \return result;                                                                          \}

上面三个宏的作用基本是一样的，都将要调用的函数和参数封装为了Command，不同之处在于DECL_DRIVER_API是command无返回值的，DECL_DRIVER_API_SYNCHRONOUS是封装为command后同步执行的，DECL_DRIVER_API_RETURN是需要返回值的
主要看看DECL_DRIVER_API_RETURN：

RetType result = mDriver.methodName##S();

将方法名后面拼接了S，调用拿到返回类型
看看拼接S后的实现：

Handle<HwVertexBuffer> OpenGLDriver::createVertexBufferS() noexcept {return initHandle<GLVertexBuffer>();
}

initHandle()这句在filament内存池HandleArena上创建了一个GLVertexBuffer对象，然后根据内存地址创建了对象的唯一handeID
再看下面这句：
using Cmd = COMMAND_TYPE(methodName##R);
方法名后面拼接了R，然后获取了command的类型，没有执行方法，看看拼接R后的实现：

void OpenGLDriver::createVertexBufferR(Handle<HwVertexBuffer> vbh,uint8_t bufferCount,uint8_t attributeCount,uint32_t elementCount,AttributeArray attributes) {DEBUG_MARKER()construct<GLVertexBuffer>(vbh, bufferCount, attributeCount, elementCount, attributes);
}

内存池HandleArena上创建了一个GLVertexBuffer对象
再看下面一句

void* const p = allocateCommand(CommandBase::align(sizeof(Cmd)));   
new(p) Cmd(mDispatcher.methodName##_, RetType(result), APPLY(std::move, params));

在CommandStream内部的环形缓冲上申请了一块Command对象的内存p，然后在内存p上new了对象Command
看看CommandBase* execute执行函数的实现：

inline CommandBase* execute(Driver& driver) {// returning the next command by output parameter allows the compiler to perform the// tail-call optimization in the function called by mExecute, however that comes at// a cost here (writing and reading the stack at each iteration), in the end it's// probably better to pay the cost at just one location.intptr_t next;mExecute(driver, this, &next);return reinterpret_cast<CommandBase*>(reinterpret_cast<intptr_t>(this) + next);
}

mExecute就是上面new(p) Cmd(mDispatcher.methodName##_, RetType(result), APPLY(std::move, params)); 后的函数和参数的封装体，然后拿到了下一个圆形缓冲中下一个command的地址偏移量next，返回下一个command地址
CommandStream中执行command，执行完然后获取下一个执行。。。

mDriver.execute([this, buffer]() {Driver& UTILS_RESTRICT driver = mDriver;CommandBase* UTILS_RESTRICT base = static_cast<CommandBase*>(buffer);while (UTILS_LIKELY(base)) {base = base->execute(driver);}
});

这篇关于Filament引擎分析--command抽象设备API的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/464456。

相关文章

C#集成DeepSeek模型实现AI私有化的流程步骤(本地部署与API调用教程)

C#集成DeepSeek模型实现AI私有化的流程步骤(本地部署与API调用教程)

《C#集成DeepSeek模型实现AI私有化的流程步骤(本地部署与API调用教程)》本文主要介绍了C#集成DeepSeek模型实现AI私有化的方法,包括搭建基础环境,如安装Ollama和下载DeepS... 目录前言搭建基础环境1、安装 Ollama2、下载 DeepSeek R1 模型客户端 ChatBo
阅读更多...
Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析

Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析

《Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析》Go语言提供了强大的pprof工具,用于分析CPU、内存、Goroutine阻塞等性能问题,帮助开发者优化程序,提高运行效率,下面我们就来深入了解下... 目录1. pprof 介绍2. 快速上手：启用 pprof3. CPU Profiling：分析 C
阅读更多...
MySQL InnoDB引擎ibdata文件损坏/删除后使用frm和ibd文件恢复数据

MySQL InnoDB引擎ibdata文件损坏/删除后使用frm和ibd文件恢复数据

《MySQLInnoDB引擎ibdata文件损坏/删除后使用frm和ibd文件恢复数据》mysql的ibdata文件被误删、被恶意修改,没有从库和备份数据的情况下的数据恢复,不能保证数据库所有表数据... 参考：mysql Innodb表空间卸载、迁移、装载的使用方法注意！此方法只适用于innodb_fi
阅读更多...
MySQL表锁、页面锁和行锁的作用及其优缺点对比分析

MySQL表锁、页面锁和行锁的作用及其优缺点对比分析

《MySQL表锁、页面锁和行锁的作用及其优缺点对比分析》MySQL中的表锁、页面锁和行锁各有特点,适用于不同的场景,表锁锁定整个表,适用于批量操作和MyISAM存储引擎,页面锁锁定数据页,适用于旧版本... 目录1. 表锁（Table Lock）2. 页面锁（Page Lock）3. 行锁（Row Lock
阅读更多...
Java调用DeepSeek API的最佳实践及详细代码示例

Java调用DeepSeek API的最佳实践及详细代码示例

《Java调用DeepSeekAPI的最佳实践及详细代码示例》：本文主要介绍如何使用Java调用DeepSeekAPI,包括获取API密钥、添加HTTP客户端依赖、创建HTTP请求、处理响应、... 目录1. 获取API密钥2. 添加HTTP客户端依赖3. 创建HTTP请求4. 处理响应5. 错误处理6.
阅读更多...
Springboot中分析SQL性能的两种方式详解

Springboot中分析SQL性能的两种方式详解

《Springboot中分析SQL性能的两种方式详解》文章介绍了SQL性能分析的两种方式：MyBatis-Plus性能分析插件和p6spy框架,MyBatis-Plus插件配置简单,适用于开发和测试环... 目录SQL性能分析的两种方式:功能介绍实现方式:实现步骤:SQL性能分析的两种方式:功能介绍记录
阅读更多...
如何通过海康威视设备网络SDK进行Java二次开发摄像头车牌识别详解

如何通过海康威视设备网络SDK进行Java二次开发摄像头车牌识别详解

《如何通过海康威视设备网络SDK进行Java二次开发摄像头车牌识别详解》：本文主要介绍如何通过海康威视设备网络SDK进行Java二次开发摄像头车牌识别的相关资料,描述了如何使用海康威视设备网络SD... 目录前言开发流程问题和解决方案dll库加载不到的问题老旧版本sdk不兼容的问题关键实现流程总结前言作为
阅读更多...
Deepseek R1模型本地化部署+API接口调用详细教程(释放AI生产力)

Deepseek R1模型本地化部署+API接口调用详细教程(释放AI生产力)

《DeepseekR1模型本地化部署+API接口调用详细教程(释放AI生产力)》本文介绍了本地部署DeepSeekR1模型和通过API调用将其集成到VSCode中的过程,作者详细步骤展示了如何下载和... 目录前言一、deepseek R1模型与chatGPT o1系列模型对比二、本地部署步骤1.安装oll
阅读更多...
最长公共子序列问题的深度分析与Java实现方式

最长公共子序列问题的深度分析与Java实现方式

《最长公共子序列问题的深度分析与Java实现方式》本文详细介绍了最长公共子序列（LCS）问题,包括其概念、暴力解法、动态规划解法,并提供了Java代码实现,暴力解法虽然简单,但在大数据处理中效率较低,... 目录最长公共子序列问题概述问题理解与示例分析暴力解法思路与示例代码动态规划解法DP 表的构建与意义动
阅读更多...
浅析如何使用Swagger生成带权限控制的API文档

浅析如何使用Swagger生成带权限控制的API文档

《浅析如何使用Swagger生成带权限控制的API文档》当涉及到权限控制时,如何生成既安全又详细的API文档就成了一个关键问题,所以这篇文章小编就来和大家好好聊聊如何用Swagger来生成带有... 目录准备工作配置 Swagger权限控制给 API 加上权限注解查看文档注意事项在咱们的开发工作里，API
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2