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第22.4节 性能篇-分页数据调度

第22.4节 性能篇-分页数据调度

作者: 杨石兴 | 来源:发表于2021-07-04 13:19 被阅读0次

    天下武功,唯快不破

    最近网友问了关于点云、倾斜摄影数据的性能优化问题。本来想刀枪剑戟、斧钺勾叉给弄了,但是后来想性能其实是个系统问题,要在第22节分成数小节扎扎实实的讲一讲。

    鸣谢

    非常感谢王锐王大神的cookbook,我准备主要参考它里面关于性能的一章。也就是第8章。本节讲述性能优化的最基本的手段:共享结点。

    本节资源

    本文集包括本节所有资源包括模型代码都在此下载,按节的序号有文件或文件夹:

    注意:务必使用浏览器打开:
    链接:https://pan.baidu.com/s/13gwJLwo_LbRnN3Bl2NXXXw
    提取码:xrf5

    本节说明

    1、随着倾斜摄影数据大行其道,由于其默认格式是osgb,OSG的分布调度加载机制也被人所关注。因此本文对分页数据调度涉及性能方面的几个设置进行测试和讲解。

    接口说明

    本节主要关注了3个影响性能接口的设置,以及也会对其它接口进行说明,先上对比图:


    image.png

    接口一:osg::DisplaySettings::instance()->setMaxTexturePoolSize(64000);

    这个用来设置纹理池,这个值默认是0,也就是申请纹理时申请内存,释放纹理时,释放内存。这对osgb这种频繁申请和释放内存的情形来说是很不友好的。因此OSG允许使用这个接口设置一片内存,专门用来放纹理,申请时从这里申请,释放时也从这里释放,避免了频繁的free , malloc。单位是字节。使用该接口会固定的申请一片区域做纹理内存,影响自行评估了。

    接口二:pager->setDoPreCompile(true);

    分页调度(DatabasePager)是这样的,它会起一个线程,从硬盘中读取结点,读取完成后,再将其merge(融合)到渲染场景当中。比如这一片数据,你拉近它,它会请求它下一级的四片数据,是另起线程来请求的,请求完成之后就是osg里的node了,然而osg里的node要想渲染出来还要经过重要的一步,叫做compile,就是把其变成openGL的指令,这个compile的过程也很耗时。setDoPreCompile(true)就是在其merge(融合)到渲染场景之前就compile,这样还在读取的线程里,就不会占用渲染线程的时间,会保证帐率。但是其会耽误其merge到渲染线程的时间。按理来说这个设置是必须的,因为即便早点merge了,在渲染线程里一样花时间。所以这个设置是非常推荐的。

    接口三:pager->setTargetMaximumNumberOfPageLOD(10);

    我们经常发现,怎么我拉远了之后,有些瓦片看不见了,但是内存为什么没有释放呢?哈哈,释放内存OSG的分页调度也设计了一套机制,因为你拉远了万一马上你又拉回来了呢?那又要重新加,这不科学。因此DatabasePager也设置了一个池,这个池默认是300(显示的和不显示过期的加一起),也就是我会存300个结点不释放。假如你的机器内存不足,可以将其设置小一些,本例就是10。设置成10会导致IO(从磁盘中读取文件)频繁,因为有些结点不存在内存中了,看不见就释放了,马上再看见又要重新从硬盘读。这个值并不建议修改,默认300挺好的,除非机器内存有限,机器的内存足也可以设置的更大一些。

    以上就是本节所描述的三个接口。下面的接口也非常重要,来进一步讲解:

    接口四:osg::DisplaySettings::instance()->setNumOfDatabaseThreadsHint(4)和osg::DisplaySettings::instance()->getNumOfHttpDatabaseThreadsHint(2)

    我们说了,分页调度下,当osg要在硬盘上请求数据的时候,是另起线程的,那么具体起多少线程,是由这两个函数来决定的,线程又分为两种,一种叫普通读取线程(默认值2),一种叫http读取线程(默认值1),一个对应本地硬盘,一个对应网络请求。假如我们嫌弃数据请求的慢,排队的数据太多,可以将这两个数值改大,要考虑网络带宽的影响。

    本节所有代码,非常简单,倾斜摄影生成之后一般会有个描述文件all.desc,只需要加载这个里面规定的文件就可以实现全部加载了。我们可以看到需要加载很多文件,是因为里面有很多的小金字塔,也可以对这些小金字塔向上合并成一个文件,这样加载起来方便,对性能也有提升,我公司研究了这个东西,可以查看:极速倾斜摄影顶层合并工具

    /* -*-c++-*- OpenSceneGraph Cookbook
     * Chapter 8 Recipe 3
     * Author: Wang Rui <wangray84 at gmail dot com>
    */
    
    #include <osg/MatrixTransform>
    #include <osgDB/ReadFile>
    #include <osgViewer/ViewerEventHandlers>
    #include <osgViewer/Viewer>
    #include <fstream>
    #include <iostream>
    
    osg::Node* readOsgb()
    {
        osg::Group* root = new osg::Group;
    
        //倾斜摄影数据不需要灯光,自带阴影,将其子结点灯光都使用OVERRIDE覆盖掉
        root->getOrCreateStateSet()->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::OFF|osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    
        //该场景文件在网盘中的公共数据中
        //链接:https://pan.baidu.com/s/13gwJLwo_LbRnN3Bl2NXXXw 
        //提取码:xrf5
    
        //直接读取all.desc中的文件序列就可以了
        std::ifstream is("./osgb/all.desc");
        if (!is)
        {
            std::cout << "找不到:" << "./osgb/all.desc" << std::endl;
            return root;
        }
        
    
        while (!is.eof())
        {
            std::string name;
            is >> name ;
    
            std::string preStr = "./osgb/";
    
            root->addChild(osgDB::readNodeFile(preStr+ name));
        }
    
        return root;
    }
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        //单位是字节,默认值是0
        osg::DisplaySettings::instance()->setMaxTexturePoolSize(64000);
    
        osgViewer::Viewer viewer;
        
        viewer.setSceneData(readOsgb());
        viewer.addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler);
    
        osgDB::DatabasePager* pager = viewer.getDatabasePager();
        pager->setDoPreCompile(true);
        pager->setTargetMaximumNumberOfPageLOD(10);
    
        return viewer.run();
    }
    
    

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