ใช้ประโยชน์จากการมัลติเธรดระหว่างเกมลูปและ openGL

การพูดคุยในบริบทของเกมโดยใช้ openGL renderer:

สมมติว่ามีสองหัวข้อ:

1. อัพเดทตรรกะของเกมและฟิสิกส์เป็นต้นสำหรับในเกมวัตถุ

2. ทำให้ openGL ดึงสายสำหรับแต่ละวัตถุในเกมตามข้อมูลในวัตถุในเกม (เธรด 1 นั้นทำการปรับปรุงอยู่เสมอ)

ยกเว้นว่าคุณมีสองสำเนาของวัตถุแต่ละเกมในสถานะปัจจุบันของเกมคุณจะต้องหยุดเธรด 1 ในขณะที่เธรด 2 ทำการเรียกการดึงมิฉะนั้นวัตถุในเกมจะได้รับการอัปเดตในช่วงกลางของการดึงการดึงสำหรับวัตถุนั้น ไม่พึงประสงค์!

แต่การหยุดเธรด 1 เพื่อโทรออกอย่างปลอดภัยจากเธรด 2 ฆ่าวัตถุประสงค์ทั้งหมดของการทำงานหลายเธรด / การทำงานพร้อมกัน

มีวิธีการที่ดีกว่านี้กว่าการใช้หลายร้อยหรือหลายพันหรือซิงค์วัตถุ / รั้วเพื่อให้สถาปัตยกรรมแบบมัลติคอร์สามารถใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพการทำงานหรือไม่

ฉันรู้ว่าฉันยังสามารถใช้มัลติเธรดสำหรับการโหลดพื้นผิวและการรวบรวมเฉดสีสำหรับวัตถุที่ยังไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของสถานะเกมปัจจุบัน แต่ฉันจะทำอย่างไรกับวัตถุที่ใช้งาน / มองเห็นได้โดยไม่ทำให้เกิดความขัดแย้งกับการดึงและอัปเดต

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าฉันใช้การล็อกการซิงค์แยกกันในแต่ละวัตถุของเกม วิธีนี้เธรดใด ๆ จะบล็อกเฉพาะวัตถุหนึ่งรายการ (กรณีที่เหมาะสมที่สุด) แทนที่จะเป็นทั้งรอบการอัพเดท / วาด แต่การล็อกแต่ละวัตถุมีค่าใช้จ่ายเท่าใด (เกมอาจมีวัตถุนับพันรายการ)

วิธีที่คุณอธิบายโดยใช้การล็อกจะไม่มีประสิทธิภาพมากและช้ากว่าการใช้เธรดเดี่ยว วิธีอื่นในการเก็บสำเนาข้อมูลในแต่ละเธรดอาจทำงานได้ดี "ความเร็วฉลาด" แต่ด้วยต้นทุนหน่วยความจำที่ต้องห้ามและความซับซ้อนของรหัสเพื่อเก็บสำเนาไว้ในซิงค์

มีหลายทางเลือกในการแก้ปัญหานี้หนึ่งโซลูชั่นที่นิยมสำหรับการแสดงผลแบบมัลติเธรดคือการใช้บัฟเฟอร์สองเท่าของคำสั่ง สิ่งนี้ประกอบด้วยการเรียกใช้ renderer back-end ในเธรดแยกต่างหากโดยที่การเรียกการวาดและการสื่อสารด้วย API การเรนเดอร์ทั้งหมดจะดำเนินการ เธรด Front-End ที่รันลอจิกเกมสื่อสารกับตัวแสดงผลส่วนหลังผ่านบัฟเฟอร์คำสั่ง (บัฟเฟอร์สองครั้ง). ด้วยการตั้งค่านี้คุณจะมีจุดประสานเพียงจุดเดียวที่เสร็จสิ้นเฟรม ในขณะที่ Front-End กำลังเติมบัฟเฟอร์หนึ่งด้วยคำสั่ง render ส่วนแบ็คเอนด์นั้นใช้อีกบัฟเฟอร์ หากเธรดทั้งสองมีความสมดุลกันอย่างดีไม่ควรอดอาหาร วิธีการนี้เป็นวิธีที่ไม่ดีนักเนื่องจากมันมีความหน่วงแฝงในเฟรมเรนเดอร์และโปรแกรมควบคุม OpenGL มีแนวโน้มที่จะทำสิ่งนี้ในกระบวนการของตัวเองดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพจะต้องมีการวัดอย่างรอบคอบ นอกจากนี้ยังใช้เพียงสองแกนเท่านั้น วิธีการนี้ใช้ในเกมที่ประสบความสำเร็จหลายเกมเช่นDoom 3และQuake 3

วิธีที่ปรับขนาดได้มากขึ้นที่ใช้ CPU แบบมัลติคอร์ได้ดีขึ้นนั้นเป็นวิธีที่ขึ้นอยู่กับงานที่เป็นอิสระโดยที่คุณจะเริ่มการร้องขอแบบอะซิงโครนัสที่ให้บริการในเธรดรองในขณะที่เธรด ภารกิจไม่ควรมีการพึ่งพาเธรดอื่น ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการล็อก (หลีกเลี่ยงการแชร์ / ข้อมูลทั่วโลกเช่นภัยพิบัติ!) สถาปัตยกรรมที่อิงกับงานสามารถใช้งานได้มากขึ้นในส่วนต่าง ๆ ของเกมเช่นภาพเคลื่อนไหวในคอมพิวเตอร์, การสร้าง Pathfinding AI, การสร้างขั้นตอน, การโหลดฉากประกอบฉากแบบไดนามิกเป็นต้นเกมเป็นเกมที่เต็มไปด้วยเหตุการณ์ตามธรรมชาติ เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้มันรันในเธรดแยกกัน

ในที่สุดฉันขอแนะนำให้อ่าน:

• เธรดพื้นฐานสำหรับเกมโดย Intel

• การใช้งานพร้อมกันอย่างมีประสิทธิภาพโดย Herb Sutter (ลิงก์หลายแหล่งไปยังแหล่งข้อมูลที่ดีอื่น ๆ ในหน้านี้)