统一C# Voxel有限水优化

Question

我有一个(基本的)体素引擎运行和一个水系统看起来(我认为基本上是工作的)像这样：TdeGIOOts (不是我的游戏)。

水的值存储在一个三维浮子阵列中，每0.05s它就通过检查下面和相邻的体素(y-1，x-1，x+1，z-1，z+1)来计算水流，并将值相加。

这个系统对于少量的水可以很好地工作(70+ fps)，但是当我开始计算8+块上的水时，它得到的太多了。(我禁用了所有渲染或网格创建，以检查这是否是瓶颈，它不是。这纯粹是流量计算)。

我不是一个非常有经验的程序员，所以我不知道从哪里开始优化，除了让计算发生在一个协同线，我已经做了。

在这篇文章中：https://gamedev.stackexchange.com/questions/55414/how-to-define-areas-filled-with-water (接近底部) Boreal建议在计算着色器中运行它。对我来说是这样吗？我要怎么做这样的事？

任何帮助都是非常感谢的。

Answer 1

如果你真的在计算一个基于体素的模拟，那么随着你的尺寸的增加，你会在几何上扩展计算的数量，所以你很快就会在更大的体积上耗尽处理能力。

计算机着色器非常适合快速进行大规模并行计算，尽管它是一个非常不同的编程范式，需要一些人才能适应。计算机着色器将查看缓冲区的内容(即，对我们平民来说是“纹理”)并对其进行快速处理--在您的例子中，缓冲区可能是一个缓冲区/纹理，其像素值代表水单元。如果你想做一些简单的事情，比如向上或向下增加它们，计算机着色器使用GPU的并行处理能力来快速完成。

最难的部分是GPU是为并行处理优化。这意味着您无法编写像"texelA.value += texelB.value“这样的代码--如果没有额外的工作，缓冲区的每个片段都会被处理，而对其他片段中发生的事情一无所知。要引用其他纹理，您需要以某种方式再次读取纹理--有些技术使用偏移多次读取一个纹理(这个GL示例这样做是为了实现模糊，另一些方法是通过反复处理纹理，将结果放入临时纹理，然后再对其进行再处理。

在10,000英尺的高度:是的，计算机着色器是解决这种问题的一个很好的工具，因为它需要大量的自相似计算。但是，这不是一件容易的事。如果您以前没有做过传统的着色器编程，您可能需要先看一下，以适应GPU的工作方式。即使是非常基本的工具(如果-然后-否则或循环)有非常不同的性能含义和在GPU编程中的使用，它需要一些时间来使您的头脑在不同的地方。在本文撰写之时(1/10/13)，它看起来像Nvidia和Udacity提供了计算着色课程的介绍。，这可能是提高速度的好方法。

FWIW你还需要相当现代的硬件计算着色器，这可能会限制你的观众。