5月18日，Qualcomm在北京舉行Qualcomm驍龍游戲與圖形開發者研討會。Qualcomm創新工程中心高級工程總監Zack Zhou、Qualcomm工程師兼經理文艷山、Qualcomm? CDMA Technologies （QCT） 芯片部高級內容組高級工程師李娟、Qualcomm資深工程師張濤，在現場為開發者們分享了Qualcomm Adreno GPU框架特性、移動游戲性能與功耗優化技巧，以及3D效果渲染技巧等話題。

Qualcomm創新工程中心高級工程總監Zack?Zhou

今天嘉賓們主要分享了基于Adreno4系列的圖形渲染、性能優化等話題。Zack首先分享了一個數字：1萬。根據統計，2014年，全國有大約1萬多款手機游戲上市，出現這種井噴現象主要歸因為兩點，一方面是移動游戲市場日趨成熟，而且手機終端銷量的劇增也進一步擴大了市場；另一方面，手機GPU的性能得到了提升，可以實現更多功能，這讓更多游戲開發商能更容易地將現有游戲移植到移動端上。

Adreno 4系列也分高中低端，有405、420、430。雖然他們的性能效果不一樣，但優化方式和整體架構非常相似。Zack在上午的分享中主要談到了兩點：Tiled渲染架構和動態Flex Render技術。

Tiled渲染其實就是指，在渲染游戲畫面時，將畫面分割為一個個小塊，逐一進行渲染，而不是像傳統地對畫面整體做渲染。這樣做的好處是，它可以最大限度地減少不必要的主機內存數據流量，可以降低功耗。當游戲的Draw Call過多時，肯定會讓功耗增大，而這時芯片的溫控機制會開始起作用，限制其性能的發揮，這就會出現我們常看到的卡頓、Crash等現象。Tiled渲染可以避免這種情況。同時，Adreno可以根據畫面的復雜度，在Tiled渲染和直接渲染之間動態切換，這就是Flex Render技術。

在下午的分享中，Zack給開發者們分享了一些性能優化和功耗優化的建議。首先就是減少工作量。對于中低端手機來說，1280×720是比較合理的圖像選擇，這個分辨率也同樣適用于高端機型。在處理反射、折射等特效的時候，可以使用1/2分辨率甚至更小的buffer，它仍然可以產生極好的效果。

第二點就是減少Draw Call，因為每個Draw Call都會增加CPU的工作量，每一幀有50個Draw Call并不會帶來影響，但是每一幀有500個Draw Call時則會大幅影響游戲性能。同時，當多個物體使用同樣的Shader和圖形狀態時，可以放在同一批進行處理，這樣可以減少Draw Call的數量。第三點就是減少數據帶寬的使用，比如使用紋理壓縮、使用mipmap等。

Qualcomm工程師兼經理文艷山

文艷山在上午的演講中，分享了3D圖形在Adreno中從頂點處理、頂點裝配、像素處理，到測試、混合的過程。同時，他還進一步介紹了Tiled渲染的特點與原理。

有限的幀緩沖區帶寬和更低的功耗要求，使得Tiled渲染成為更為有效的方式。在GPU內部有一個獨立的快速緩存叫GMEM。每個圖像都會被分割為一個個小的bin（Qualcomm內部將這些被分割成一個個方塊的圖像稱為bin）。bin的大小由GMEM的大小除以渲染目標的格式（包括深度緩存的格式）和大小來決定。軟件會為每個bin創建一個三角形“可見性數據流”。渲染過程會利用可見性數據流來繪制可見的像素點。每個bin的所有像素都被畫到GMEM中，GPU會降GMEM中混合好的像素，以一個整體的形式寫回到系統內存的幀緩沖區中，這叫做一次“Resolve”。

Qualcomm芯片部高級內容組高級工程師李娟

李娟分享了Adreno

SDK、Adreno SDK Texture Tools、Visual

Studio、驍龍LLVM編譯器等了相具體功能特性。Qualcomm為游戲開發的編程、模擬、編譯、部署、分析等每一個環節都提供應的開發與優化工具。以Adreno SDK Texture Tools為例，它提供了以下特性：

并排觀察原始圖像和被壓縮或解壓縮后的圖像

比較原始圖像和被壓縮或解壓縮后圖像的不同點

從中挑選16種壓縮類型，包括ETC，ASTC

保存圖片成KTX或DDS格式

許多壓縮和非壓縮紋理格式之間轉換的實用工具

跨平臺庫和API支持

減少內存帶寬需求

嘗試不同的壓縮和位深

找到最佳尺寸和視覺效果

Qualcomm資深工程師張濤

張濤分享了如何繪制渲染皮膚、衣服布料、毛皮等材質，以及景深、玻璃扭曲等光影特效。

以皮膚為例，皮膚渲染是實時計算機圖形學的難題之一。一方面這是因為皮膚光照的復雜性；另一方面，觀察者對皮膚太熟悉了，一旦結果看起來“不像”他們就很難接受。關于皮膚的光照模型有幾個，比如Hanrahan和Krueger在1993年的Siggraph上首次將皮膚進行分層模擬計算光照反射。他們的方法看起來非常逼真，但是每個光照計算需要100個指令，這對于實時的要求來說太昂貴了。

在這個例子中，我們展示一個經過優化過的皮膚渲染算法，它可以運行在移動設備上。這個技術通過在陰影區域的漫反射中加入暖色調來逼近次表面散射。我們在漫反射計算中加入Minnaert光照項，這是非常關鍵的一步，它使得皮膚看起來柔嫩，最后我們通過加入鏡面高光使皮膚看起來富有光澤。