光照你的世界，从Shader缓存开始

2023-12-01 19:44:27

Shader 缓存：提升图形渲染效率的关键

在现代图形引擎中，Shader 扮演着至关重要的角色，作为负责图形渲染的程序片段，它们在 GPU 上执行。

Shader 可以分为 顶点 Shader 和 片段 Shader ，其中顶点 Shader 处理顶点数据，而片段 Shader 处理像素数据。通过使用 Shader，我们可以实现各种各样的图形效果，如光照、阴影和纹理映射等。

Shader 缓存的必要性

Shader 是一种非常复杂的程序，在 GPU 上执行时需要消耗大量的计算资源。因此，如果我们能够将编译好的 Shader 缓存起来，就可以避免每次都重新编译，从而大大提高渲染效率。

Shader 缓存的实现

Shader 缓存的实现有多种方式，其中一种最常见的方法是使用 unordered_map 。unordered_map 是一种哈希表，可以根据键值快速找到对应的值。在 Shader 缓存中，我们可以使用 Shader 的名称作为键值，而编译好的 Shader 代码作为值。这样，当我们需要某个 Shader 时，就可以直接从 unordered_map 中获取，而无需重新编译。

Shader 缓存的优化

为了进一步提高 Shader 缓存的效率，我们可以对 unordered_map 进行一些优化。例如，我们可以使用 LRU（最近最少使用）算法 来管理 unordered_map 中的数据。这样，当 unordered_map 中的数据超过一定数量时，我们可以将最长时间没有被使用的 Shader 从 unordered_map 中删除，从而释放内存空间。

示例代码

以下是在 C++ 中实现 Shader 缓存的示例代码：

#include <unordered_map>
#include <string>

class ShaderCache
{
public:
    ShaderCache() {}
    ~ShaderCache() {}

    void AddShader(const std::string& name, const std::string& code)
    {
        m_Shaders[name] = code;
    }

    const std::string& GetShader(const std::string& name)
    {
        return m_Shaders[name];
    }

private:
    std::unordered_map<std::string, std::string> m_Shaders;
};