Oyun döngüsü ve openGL arasında çoklu kullanımdan yararlanma

OpenGL oluşturucusuna dayalı bir oyun bağlamında konuşma:

İki iş parçacığı olduğunu varsayalım:

1. Oyun içi nesneler için oyun mantığı ve fizik vb.

2. Oyun nesnelerindeki verilere dayanarak her oyun nesnesi için openGL çizim çağrıları yapar (1 numaralı konu güncellenmeye devam eder)

Oyunun şu anki durumunda her oyun nesnesinin iki kopyası yoksa, Konu 2'yi duraklatmanız gerekirken, Konu 2 çizim çağrısı yapar, aksi takdirde oyun nesneleri söz konusu nesne için bir çizim çağrısının ortasında güncellenir. istenmeyen bir durumdur!

Ancak, iplik 2'den güvenli bir şekilde telefon görüşmesi yapmak için iplik 1'i durdurmak, çoklu kullanım / eşzamanlılığın tüm amacını öldürür

Bunun için yüzlerce veya binlerce kullanmak veya nesneleri / çitleri senkronize etmekten daha iyi bir yaklaşım var mı, böylece çok çekirdekli mimari performans için kullanılabilir mi?

Hala mevcut oyun durumunun bir parçası olan nesneler için doku yüklemek ve gölgelendiricileri derlemek için multithreading kullanabileceğimi biliyorum, ancak çizim ve güncelleme ile çakışmaya neden olmadan aktif / görünür nesneler için nasıl yapabilirim?

Oyun nesnesinin her birinde ayrı senkronizasyon kilidi kullanırsam ne olur? Bu şekilde, herhangi bir iş parçacığı tüm güncelleme / çizim döngüsü yerine yalnızca bir nesne üzerinde (ideal durum) engellenir! Ancak her bir nesneye kilit almak ne kadar maliyetli (oyunun bin nesnesi olabilir)?

Kilitleri kullanarak tanımladığınız yaklaşım çok verimsiz ve büyük olasılıkla tek bir iş parçacığı kullanmaktan daha yavaş olacaktır. Her bir evre içinde veri kopyalarını tutmak için diğer yaklaşım muhtemelen "hızlı-akıllı", ancak kopyaları senkronize tutmak için engelleyici bir bellek maliyeti ve kod karmaşıklığı ile iyi çalışır.

Buna birkaç alternatif yaklaşım var, çok iş parçacıklı oluşturma için popüler bir çözüm, çift tamponlu komutlar kullanmaktır. Bu, oluşturucu arka ucunun, tüm çizim çağrılarının ve oluşturma API'sı ile iletişimin gerçekleştirildiği ayrı bir iş parçacığında çalıştırılmasını içerir. Oyun mantığını çalıştıran ön uç iş parçacığı, bir komut arabelleği (çift arabelleğe alınmış) aracılığıyla arka uç oluşturucu ile iletişim kurar. Bu kurulumla, bir kareyi tamamlarken yalnızca bir senkronizasyon noktanız olur. Ön uç bir arabelleği oluşturma komutlarıyla doldururken, arka uç diğerini tüketiyor. Her iki iplik de dengeli ise, hiçbiri açlıktan ölmemelidir. Ancak bu yaklaşım, oluşturulan karelerde gecikme getirdiğinden, OpenGL sürücüsünün bunu zaten kendi işleminde yapması muhtemel olduğundan performans kazançlarının dikkatlice ölçülmesi gerekecektir. Ayrıca en iyi ihtimalle sadece iki çekirdek kullanır. Bu yaklaşım Doom 3 ve Quake 3 gibi birkaç başarılı oyunda kullanılmıştır.

Çok çekirdekli CPU'ları daha iyi kullanan daha ölçeklenebilir yaklaşımlar, ikincil bir iş parçacığında hizmet verilen eşzamansız bir isteği tetiklerken bağımsız görevlere dayanan, isteği tetikleyen iş parçacığı başka bir işle devam eden yaklaşımlardır. Görev, kilitleri önlemek için diğer dişlerle hiçbir bağımlılığa sahip olmamalıdır (ayrıca veba gibi paylaşılan / global verilerden kaçının!). Görev tabanlı mimariler, oyun animasyonları, AI yol bulma, prosedür oluşturma, sahne sahne dinamiklerinin yüklenmesi vb. Gibi oyunun yerelleştirilmiş bölümlerinde daha kullanılabilir. Oyunlar doğal olarak etkinlikle dolu, çoğu etkinlik zaman uyumsuz, bu yüzden bunları ayrı iş parçacıklarında çalıştırmak kolaydır.

Son olarak, okumanızı tavsiye ederim:

• Oyunlar için Diş Açma Temelleri Intel.

• Herb Sutter'in Etkili Eşzamanlılığı (bu sayfadaki diğer iyi kaynaklara birkaç bağlantı).