DirectX 10 셰이더의 if 문을 피하십시오?

if 문은 셰이더에서 피해야한다고 들었습니다. 문의 두 부분이 모두 실행되고 잘못된 것이 삭제되기 때문에 (성능에 해를 끼칩니다).

DirectX 10에서 여전히 문제가 있습니까? 누군가 나에게 말했다, 그것의 오른쪽 지점 만 실행됩니다.

설명을 위해 코드가 있습니다.

float y1 = 5; float y2 = 6; float b1 = 2; float b2 = 3;

if(x>0.5){
    x = 10 * y1 + b1;
}else{
    x = 10 * y2 + b2;
}

더 빠르게 만드는 다른 방법이 있습니까?

그렇다면 어떻게해야합니까?

두 가지 모두 비슷해 보이지만 유일한 차이는 "상수"의 값입니다 ( y1, y2, b1, b2픽셀 셰이더의 모든 픽셀에서 동일 함).

마이크로 최적화 셰이더에 대한 많은 규칙은 벡터 확장 기능이있는 기존 CPU와 동일합니다. 다음은 몇 가지 힌트입니다.

• 내장 테스트 기능이 있습니다 ( test, lerp/ mix)
• 두 개의 벡터를 추가하면 두 개의 부동 소수점을 추가하는 것과 동일한 비용이
• 스위 즐링은 무료입니다

현대 하드웨어에서는 지점이 예전보다 저렴하다는 것이 사실이지만 가능하다면이를 피하는 것이 좋습니다. 스위 즐링 및 테스트 기능을 사용하면 테스트없이 셰이더를 다시 작성할 수 있습니다.

/* y1, y2, b1, b2 */
float4 constants = float4(5, 6, 2, 3);

float2 tmp = 10 * constants.xy + constants.zw;
x = lerp(tmp[1], tmp[0], step(x, 0.5));

사용 step하고하는 것은 lerp두 값 사이의 선택에 대한 매우 일반적인 관용구이다.

일반적으로 괜찮습니다. 셰이더는 정점 또는 픽셀 그룹으로 실행됩니다 (다른 공급 업체는 서로 다른 용어를 사용하므로이를 멀리합니다). 그룹의 모든 정점 또는 픽셀이 동일한 경로를 사용하는 경우 분기 비용은 무시할 수 있습니다.

또한 셰이더 컴파일러를 신뢰해야합니다. 작성한 HLSL 코드는 컴파일 할 바이트 코드 나 어셈블리를 직접 표현하는 것으로 보아서는 안되며 컴파일러는 해당 코드를 동등한 것으로 변환 할 수 있지만 분기는 피할 수 있습니다. 바람직한 전환). 반면에 컴파일러에서 분기 수행이 실제로 더 빠른 경로라고 판단하면 분기로 컴파일합니다. PIX 또는 유사한 도구로 생성 된 어셈블리를 보는 것이 여기에서 매우 유용 할 수 있습니다.

마지막으로 오래된 지혜는 여전히 여기에 있습니다. 프로파일을 작성하고 실제로 성능 문제인지 확인한 다음 이전이 아닌 문제를 해결하십시오. 뭔가를 가정 할 수 있습니다 성능 문제와 행동이 가정에 따라 단지 나중에 더 큰 문제의 큰 위험을 초래합니다.

Robert Rouhani가 게시 한 링크 / 문서에서 인용 :

"이전 아키텍처에서는 조건 코드 (예측)가 실제 분기를 에뮬레이트하는 데 사용됩니다. 이러한 아키텍처로 컴파일 된 If-then 명령문은 모든 프래그먼트에 대해 취해진 분기 명령과 취하지 않은 분기 명령을 모두 평가해야합니다. 분기 조건이 평가되고 조건 코드가 설정됩니다. 분기의 각 부분에있는 명령어는 결과를 레지스터에 기록하기 전에 조건 코드의 값을 확인해야하므로 결과적으로 가져온 분기의 명령어 만 출력을 작성하므로 이러한 아키텍처에서는 모든 분기에 비용이 많이 듭니다. 분기, 분기 조건 평가 비용 + 분기는 이러한 아키텍처에서 드물게 사용해야합니다. NVIDIA GeForce FX 시리즈 GPU는 프래그먼트 프로세서에서 조건 코드 분기 에뮬레이션을 사용합니다. "

mh01이 제안한대로 ( "PIX 또는 유사한 도구에서 생성 된 어셈블리를 보는 것이 여기에서 매우 유용 할 수 있습니다."), 컴파일러 도구를 사용하여 출력을 검사해야합니다. 내 경험에 따르면 nVidia의 Cg 도구 (Cg는 오늘날 크로스 플랫폼 기능으로 인해 여전히 널리 사용됩니다)는 의 GPU 보석 조건 코드 (예측) 언급 된 동작을 완벽하게 보여주었습니다 단락에 . 따라서 트리거 값에 관계없이 두 분기 모두 조각별로 평가되었으며 마지막에만 올바른 레지스트리가 출력 레지스트리에 배치되었습니다. 그럼에도 불구하고 계산 시간이 낭비되었습니다. 그때 나는, 그 분기의 의지 도움말 성능을 생각 특히 때문에 모든해당 셰이더의 조각은 올바른 지점을 결정하기 위해 균일 한 값을 사용했습니다. 의도 한대로 발생하지 않았습니다. 따라서 여기서 중요한 경고 (예를 들어, 우버 셰이더는 피하십시오 – 아마도 가장 큰 분기 지옥의 원인).

아직 성능 문제가 없다면 괜찮습니다. 상수와 비교하기위한 비용은 여전히 매우 저렴합니다. 다음은 GPU 분기에 대한 유용한 정보입니다. http://http.developer.nvidia.com/GPUGems2/gpugems2_chapter34.html

어쨌든, 다음은 if 문보다 훨씬 나쁘고 읽기 쉽고 유지하기가 쉽지 않은 코드 스 니펫은 다음과 같습니다.

int fx = floor(x);
int y = (fx * y2) + ((1- fx) * y1);
int b = (fx * b2) + ((1 -fx) * b1);

x = 10 * y + b;

x가 range로 제한된다는 가정을하고 있습니다 [0, 1]. x> = 2 또는 x <0 인 경우 작동하지 않습니다.

스니핑하는 것은 x를 하나 0또는 10으로 변환하고 다른 하나에 0을 곱하고 다른 하나에 1을 곱하는 것입니다.

분기없이 조건을 수행 할 수있는 여러 명령이 있습니다.

vec4 when_eq(vec4 x, vec4 y) {
  return 1.0 - abs(sign(x - y));
}

vec4 when_neq(vec4 x, vec4 y) {
  return abs(sign(x - y));
}

vec4 when_gt(vec4 x, vec4 y) {
  return max(sign(x - y), 0.0);
}

vec4 when_lt(vec4 x, vec4 y) {
  return max(sign(y - x), 0.0);
}

vec4 when_ge(vec4 x, vec4 y) {
  return 1.0 - when_lt(x, y);
}

vec4 when_le(vec4 x, vec4 y) {
  return 1.0 - when_gt(x, y);
}

또한 일부 논리 연산자;

vec4 and(vec4 a, vec4 b) {
  return a * b;
}

vec4 or(vec4 a, vec4 b) {
  return min(a + b, 1.0);
}

vec4 xor(vec4 a, vec4 b) {
  return (a + b) % 2.0;
}

vec4 not(vec4 a) {
  return 1.0 - a;
}

출처 : http://theorangeduck.com/page/avoiding-shader-conditionals