【求教】关于shader中使用if的效率问题

cO_olWinD

假设现在我的场景中的所有物体可以分为两类：

1）带一张普通纹理贴图的。
2）带一张普通纹理贴图和一张光照图的。

如果我要使用shader替换固定管线来渲染上述物体，那么我有两种方式来写shader：
1）在一个shader中用条件选择语句（如if）来分别渲染以上物体。
2）写两个shader，分别处理相应的渲染。在C++中判断物体的材质类型，并根据材质类型切换使用相应的shader程序。

那么，请问以上两种方法那一种效率比较高呢？

ps：上述的情况只是举例而已，其实很多时候会遇到这种情况：如果两个物体的渲染方式差别很大，那么毫无疑问用两个shader。可是如果两个物体的渲染方式相近，但又不完全相同，这种时候是用if还是写成两个shader呢？

qrli

2的效率高，高比较多
分支语句的开销很大，因为它破坏SIMD并行，虽然在SM3以来已经有很大改善

一般来说，一个引擎用4、5个shader都是可行的，你才2个，已经非常少了。

cO_olWinD

呵呵，以前用固定管线的时候，都是根据对象的渲染方式打开或关闭相应的功能来渲染各种对象。
可是使用shader代替固定管线的话，shader的代码是怎么产生的呢？
说具体点，就是比如说我有一个编辑器，里面提供什么HDR，雾，光照贴图、动态光照、BumpMap，RTT等功能，且这些功能全部使用shader， 其中每个单独的功能，我们平时写demo的时候，会将shader代码写到一个文件里，然后读取。但是此刻这些功能放在一起，用户可以任意的选择，那么代码怎么组合起来呢？ 我现在实现的方式就是根据材质球的内容，动态的组合生成代码（并不保存在文件中）。 不知有没有更好的方法？

creamy_mami

1和2效率是一样的

拜托搞清楚static branch和dynamic brach的区别先

qrli

恩，没注意，这个确实是static branching。
问题是如果不分成多个shader，或者说不分成多个fx文件里的technique，判断仍然是在GPU上做的，而不是预先做好的。所以还是1效率高。

游戏之家战长

一群人不懂装懂，static branch就没有开销了？一个”只访问一个texture“和一个”有可能同时访问两个texture的“的shader效率能一样，texture cache的利用率都不一样。

cO_olWinD

啊哈哈，不好意思，其实我使用的是OpenGL的GLSL，所以static branch和dynamic brach我不明白什么意思，不过我想这种问题主要是和显卡的工作方式相关的，和API的关系不大。换个说法，就是：显卡的可编程着色器里是使用if的速度快，还是切换可编程着色器程序块儿的速度快？

我想两个shader程序之间的切换也是要时间的， 不过如果shader中用if的话，根据显卡工作的原理，那么岂不是每个vertex或每个pixel都用判断一次if的条件？

cO_olWinD

很多道理是相通的，我觉得这个问题其实就是一个把 if放到循环外边速度快，还是放到循环里面速度快的问题。理论上来说当然是放在循环外边速度快。 但是我不敢确定自己对显卡工作方式的理解是否正确，不知道显卡硬件方面有没有做什么优化或预处理，比如编译时会不会自动把if下的代码提取出来？ 毕竟显卡发展太快了，书上讲的都是很老的东西了。

qrli

切换shader的开销非常大，所以要把使用相同shader的mesh一起渲染，减少切换次数。如果是编译时能确定分支方向的话，编译器就能优化掉，否则就必须每个vertex/pixel的执行。shader程序是n个像素用SIMD指令同时处理的，所以静态分支就是编译器能确定所有shader线程的分支方向都相同的情况，而动态分支就意味者shader必须串行化处理这部分分支代码。

lingjingqiu

。。。。都是荒唐言。。。。