今天打算开始在博客园上,记录自己在开发小型软件的过程中,对于设计的一些思考。既算作一种分享,也是文字总结。
我打算编写一个渲染系统,当然开发已经进行了半年,成果多少是有。加载场景,灯光阴影等功能都具备。GUI,脚本等开发也十分顺利的进入尾声。但是就在最近,热切想实现的一个功能却成了阻碍,摆在我面前,如何实现资源异步加载。
目前项目使用OpenGL作为底层渲染接口,由于OpenGL的上下文是线程环境相关的,无法做到在渲染线程之外的线程中执行GPU资源加载。如果把资源加载的工作都放在渲染线程中,必然会出现渲染卡顿的缺点。
为解决上述问题,特做如下修改:
1、根据资源用于CPU或GPU,进行分类;
2、引入多线程的异步资源加载机制;
通过上述方案,系统除了拥有渲染主线程,还拥有异步加载CPU资源的其他线程。如此,多线程异步一定程度解决加载资源导致的卡顿问题,但是仍然无法避免加载GPU资源导致的卡顿。因为OpenGL限定了渲染和GPU资源加载必须在相同线程,所以GPU方面造成的卡顿无法避免,除非使用更加高级的底层渲染API,如Vulkan。
该方案的一个缺点是,异步加载的方式提高了编程的复杂性,例如,有时必须等多个CPU资源异步加载完成时,才会执行GPU资源的加载。那么就需要一个类似屏障的东西,来保证多个异步加载过程结束后,才发起GPU资源加载过程。于是,资源加载机制又发生了一次变动,即支持多线程环境下的多CPU资源加载与同步机制。相比之前的一个个CPU资源多线程加载,再异步呈递,现在的机制变成了多线程加载多个CPU资源,等待所有资源加载完成,才一同异步呈递给调用者。
这种机制在很多开源引擎框架中出现,例如Cocos。
cc.assetManager.loadAny({'path': 'images/background'}, {'myParam': 'important'}, callback);