网格着色器的最佳实践
网格着色器是最近添加到编程管道中的一种，旨在克服经典几何管道使用的固定布局的瓶颈。本文介绍了 directx 和 vulkan 开发人员的最佳实践。
图 1 网格着色器替代几何体管道
推荐：
分割数据时，使用 64 个唯一顶点和 126 个三角形基本体的值，中间甜点为 40 和 84 。这里的重点是组织实现，以便直接使用不同的分段进行实验。
尽可能减少放大和网格着色器中的有效负载大小：
使用位压缩和量化表示
用重心替换属性，并允许像素着色器获取和插值属性
网格和放大着色器阶段为 lod 选择和进一步剔除策略提供了机会。这些可在不同粒度下实现，例如：
在 as 阶段：剔除簇或进行管道 lod 决策
在 ms 阶段：剔除单个原语
如果很简单，可以提前做出决策，并使用应用程序中可用的推断数据。这样可以节省大量的工作。请记住，不需要模拟更复杂的剔除方案，默认情况下，硬件会有效地模拟这些方案。
在处理程序实例化时，依赖放大着色器和网格着色器，例如头发或植被、 iso 曲面（流体模拟、医学成像中的体素数据）、从 3d 扫描获得的资源、 lod 以及 cad 应用程序中经常遇到的一般详细模型。
考虑特殊网格的拓扑连通性。与显示稀疏拓扑的网格（如粒子）相比，我有单独的实现来处理密集拓扑。
请注意，放大着色器阶段会增加开销，尽管通常这可以忽略不计。
vulkan：
与 dx 相比，vk_nv_mesh_shader中的网格着色器允许对网格输出进行任意读写访问，这些输出是预先分配的。您可以通过直接使用或重新调整这些输出的用途来获得性能，并避免额外的共享内存分配。
不推荐：
避免放大着色器的大输出，因为这会导致严重的性能损失。通常，我们鼓励灵活的实现，允许微调。考虑到这一点，有许多通用因素会影响性能：
有效载荷的大小。 as 有效负载最好保持在 108 / 236 字节以下。
放大着色器的调用次数。
由相应放大着色器发射的网格着色器数（放大率）。
不要尝试使用放大和网格着色器模拟固定函数管道，因为这可能会增加冗余。
避免在每一帧的新网格中分割，并考虑脱机烘焙这些数据，这允许在空间或顶点重用中优化网格。
关于作者
wnger：
ana mihut 是 nvidia 的图形开发工程师，她专注于游戏引擎中新渲染技术的优化和集成。在 nvidia 之前，她在 foundry 担任渲染软件工程师，致力于电影 vfx 渲染。安娜拥有博士学位。纽卡斯尔大学计算机科学专业
christoph kubisch 是 nvidia 公司的高级开发技术工程师，专注于 opengl 和 vulkan 实时渲染技术，适用于 cad / dcc 和科学应用。他与外部合作伙伴和 nvidia 的内部团队合作，优化当前和未来的渲染算法。在加入 nvidia 之前， christoph 是马格德堡 otto von guericke 大学医学数据集硬件加速可视化技术的研究人员。此外，他还作为技术艺术家创作游戏艺术、技术和 dcc 插件开发。
manuel kraemer 目前在 nvidia 担任图形软件工程师，专注于高性能几何图形处理。在此之前，他曾在皮克斯、迪士尼动画、双底片和英国广播公司担任多个电影、动画和电视项目的技术总监。
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使用位压缩和量化表示
用重心替换属性，并允许像素着色器获取和插值属性
网格和放大着色器阶段为 lod 选择和进一步剔除策略提供了机会。这些可在不同粒度下实现，例如：
在 as 阶段：剔除簇或进行管道 lod 决策
在 ms 阶段：剔除单个原语
如果很简单，可以提前做出决策，并使用应用程序中可用的推断数据。这样可以节省大量的工作。请记住，不需要模拟更复杂的剔除方案，默认情况下，硬件会有效地模拟这些方案。
在处理程序实例化时，依赖放大着色器和网格着色器，例如头发或植被、 iso 曲面（流体模拟、医学成像中的体素数据）、从 3d 扫描获得的资源、 lod 以及 cad 应用程序中经常遇到的一般详细模型。
考虑特殊网格的拓扑连通性。与显示稀疏拓扑的网格（如粒子）相比，我有单独的实现来处理密集拓扑。
请注意，放大着色器阶段会增加开销，尽管通常这可以忽略不计。
vulkan：
与 dx 相比，vk_nv_mesh_shader中的网格着色器允许对网格输出进行任意读写访问，这些输出是预先分配的。您可以通过直接使用或重新调整这些输出的用途来获得性能，并避免额外的共享内存分配。
不推荐：
避免放大着色器的大输出，因为这会导致严重的性能损失。通常，我们鼓励灵活的实现，允许微调。考虑到这一点，有许多通用因素会影响性能：
有效载荷的大小。 as 有效负载最好保持在 108 / 236 字节以下。
放大着色器的调用次数。
由相应放大着色器发射的网格着色器数（放大率）。
不要尝试使用放大和网格着色器模拟固定函数管道，因为这可能会增加冗余。
避免在每一帧的新网格中分割，并考虑脱机烘焙这些数据，这允许在空间或顶点重用中优化网格。
关于作者
wnger：
ana mihut 是 nvidia 的图形开发工程师，她专注于游戏引擎中新渲染技术的优化和集成。在 nvidia 之前，她在 foundry 担任渲染软件工程师，致力于电影 vfx 渲染。安娜拥有博士学位。纽卡斯尔大学计算机科学专业
christoph kubisch 是 nvidia 公司的高级开发技术工程师，专注于 opengl 和 vulkan 实时渲染技术，适用于 cad / dcc 和科学应用。他与外部合作伙伴和 nvidia 的内部团队合作，优化当前和未来的渲染算法。在加入 nvidia 之前， christoph 是马格德堡 otto von guericke 大学医学数据集硬件加速可视化技术的研究人员。此外，他还作为技术艺术家创作游戏艺术、技术和 dcc 插件开发。
manuel kraemer 目前在 nvidia 担任图形软件工程师，专注于高性能几何图形处理。在此之前，他曾在皮克斯、迪士尼动画、双底片和英国广播公司担任多个电影、动画和电视项目的技术总监。
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