理論

请明月發表於2024-10-23

FPS：

FPS: 控制在30（一秒30幀，花費33.3ms）至60（一秒60幀，花費16.6ms）即可。

CPU：

  1. 遊戲邏輯處理（指令碼）：
    遊戲狀態更新: 處理遊戲的基本邏輯，例如角色移動、碰撞檢測、遊戲規則執行等。
    輸入處理: 讀取和響應玩家的輸入（如鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕等），更新遊戲狀態。
  2. 物理計算：
    物理引擎: 進行物理模擬，包括剛體運動、碰撞檢測和響應、重力和摩擦等計算。
    粒子系統: 處理粒子效果的生成和更新，如煙霧、火焰和其他視覺效果。
  3. 更新動畫：
    角色動畫: 更新角色的動畫狀態，根據輸入和遊戲邏輯計算當前動畫幀。
    混合和轉場: 處理動畫之間的混合和轉場，確保動作流暢自然。
  4. 渲染準備：
    剔除: 確定哪些物件在視野內並需要渲染，進行視錐剔除和層級剔除等。
    排序：從前到後、從後到前。
    繪製Draw：向GPU提交DrawCall、SetPassCall、Batches等
  5. 同步、等待：
    等待GPU計算完畢後。(如果CPU完成所有執行緒，等待GPU即為GPU瓶頸)

GPU：

  1. 圖形渲染：
    場景渲染: 將 3D 場景中的物件（如模型、光源、材質）渲染到螢幕上，包括處理每個幀的影像輸出。
    光照計算: 處理場景中的光源，並計算它們對物體的影響，包括實時光照、陰影和反射等效果。
  2. 紋理處理：
    紋理對映: 將紋理（影像）應用到 3D 模型的表面，以增加細節和真實感。
    紋理過濾: 在渲染過程中處理紋理的縮放和過濾，以確保在不同距離和角度下的視覺效果。
  3. 計算著色器：
    著色器執行: 執行頂點著色器、片段著色器（畫素著色器）和計算著色器，以實現自定義的圖形效果和後處理效果。
    後處理效果: 處理影像後期效果，如模糊、色彩校正、HDR（高動態範圍）和抗鋸齒等。

DrawCall：

  • 定義: Draw Call 是指 CPU 向 GPU 傳送繪製命令的過程。每個 Draw Call 通常對應於一組圖形資料（如頂點、索引）和相關的狀態（如著色器、材質）。
  • 組成: 一個 Draw Call 通常包括以下內容：
    • 頂點資料（Vertex Data）
    • 索引資料（Index Data）
    • 著色器程式（Shader Program）
    • 材質屬性（Material Properties）
    • 紋理和其他資源

SetPassCall：

定義: SetPassCall 是指在渲染過程中，GPU 設定渲染狀態的次數。這包括切換材質、著色器、紋理和其他渲染狀態。每個 SetPassCall 通常對應於一個需要設定的材質或著色器。
開銷: 每當需要更改渲染狀態時，都會觸發一個 SetPassCall。這意味著頻繁的狀態切換會導致效能下降，因為它們會引入額外的 CPU 和 GPU 之間的上下文切換。

視訊記憶體：

專門用於儲存圖形資料和紋理，供顯示卡（GPU）使用。
功能：
儲存影像、紋理、著色器和其他與圖形渲染相關的資料。
提供高頻寬以支援快速圖形渲染和顯示。
與 GPU 的關係：
GPU 直接使用視訊記憶體來存取圖形資料，視訊記憶體的容量和速度影響圖形效能和質量。

記憶體：

隨機訪問儲存器（Random Access Memory），用於臨時儲存計算機正在使用的資料和程式。
功能：
儲存作業系統、應用程式和當前使用的資料。
提供快速讀取和寫入資料的能力，影響系統的多工處理能力和響應速度。
與 CPU 的關係：
CPU 透過記憶體訪問資料和指令，記憶體的速度直接影響 CPU 的效能。

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