網格著色器是最近添加到編程管道中的一種，旨在克服經典幾何管道使用的固定布局的瓶頸。本文介紹了 DirectX 和 Vulkan 開發人員的最佳實踐。

圖 1 網格著色器替代幾何體管道

推薦：

分割數據時，使用 64 個唯一頂點和 126 個三角形基本體的值，中間甜點為 40 和 84 。這里的重點是組織實現，以便直接使用不同的分段進行實驗。

盡可能減少放大和網格著色器中的有效負載大小：

使用位壓縮和量化表示

用重心替換屬性，并允許像素著色器獲取和插值屬性

網格和放大著色器階段為 LoD 選擇和進一步剔除策略提供了機會。這些可在不同粒度下實現，例如：

在 AS 階段：剔除簇或進行管道 LoD 決策

在 MS 階段：剔除單個原語

如果很簡單，可以提前做出決策，并使用應用程序中可用的推斷數據。這樣可以節省大量的工作。請記住，不需要模擬更復雜的剔除方案，默認情況下，硬件會有效地模擬這些方案。

在處理程序實例化時，依賴放大著色器和網格著色器，例如頭發或植被、 iso 曲面（流體模擬、醫學成像中的體素數據）、從 3D 掃描獲得的資源、 LOD 以及 CAD 應用程序中經常遇到的一般詳細模型。

考慮特殊網格的拓撲連通性。與顯示稀疏拓撲的網格（如粒子）相比，我有單獨的實現來處理密集拓撲。

請注意，放大著色器階段會增加開銷，盡管通常這可以忽略不計。

Vulkan：

與 DX 相比，VK_NV_mesh_shader中的網格著色器允許對網格輸出進行任意讀寫訪問，這些輸出是預先分配的。您可以通過直接使用或重新調整這些輸出的用途來獲得性能，并避免額外的共享內存分配。

不推薦：

避免放大著色器的大輸出，因為這會導致嚴重的性能損失。通常，我們鼓勵靈活的實現，允許微調。考慮到這一點，有許多通用因素會影響性能：

有效載荷的大小。 AS 有效負載最好保持在 108 / 236 字節以下。

放大著色器的調用次數。

由相應放大著色器發射的網格著色器數（放大率）。

不要嘗試使用放大和網格著色器模擬固定函數管道，因為這可能會增加冗余。

避免在每一幀的新網格中分割，并考慮脫機烘焙這些數據，這允許在空間或頂點重用中優化網格。

關于作者

wnger：

Ana Mihut 是 NVIDIA 的圖形開發工程師，她專注于游戲引擎中新渲染技術的優化和集成。在 NVIDIA 之前，她在 Foundry 擔任渲染軟件工程師，致力于電影 VFX 渲染。安娜擁有博士學位。紐卡斯爾大學計算機科學專業

Christoph Kubisch 是 NVIDIA 公司的高級開發技術工程師，專注于 OpenGL 和 Vulkan 實時渲染技術，適用于 CAD / DCC 和科學應用。他與外部合作伙伴和 NVIDIA 的內部團隊合作，優化當前和未來的渲染算法。在加入 NVIDIA 之前， Christoph 是馬格德堡 Otto von Guericke 大學醫學數據集硬件加速可視化技術的研究人員。此外，他還作為技術藝術家創作游戲藝術、技術和 DCC 插件開發。

Manuel Kraemer 目前在 NVIDIA 擔任圖形軟件工程師，專注于高性能幾何圖形處理。在此之前，他曾在皮克斯、迪士尼動畫、雙底片和英國廣播公司擔任多個電影、動畫和電視項目的技術總監。

審核編輯：郭婷