2020-03-31 13:56:44 +00:00
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# Informatikprojekt: Performancevergleich eines Partikelsystem umgesetzt mit OpenGL und Vulkan
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## Informationen
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Autor: Niklas Birk\
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Betreuer: Prof. Dr. Daniel Scherzer\
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Fach: Informatikprojekt
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## Projektdateien
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Das Projekt enthält im wesentlichen drei Varianten:
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- CPU
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- OpenGL
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- Vulkan
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Der Name bezieht sich hierbei auf Art der Simulation der Partikel.
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Die CPU-Variante simuliert die Partikel auf der CPU,
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während die anderen beiden Varianten sich die Compute-Funktionalitäten der
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jeweiligen Grafik-API zu nutze machen.\
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Bei der CPU- und OpenGL-Variante wird OpenGL zum rendern benutzt und
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bei der Vulkan-Variante entsprechend Vulkan.
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### CPU-Variante
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Zur CPU-Variante gehören folgende Dateien:
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- [cpuMain.c](cpuMain.c): Enthält die main-Funktion
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- ( [initOpenGL.c](initOpenGL.c): Enthält wesentliches zum initialiseren von OpenGL )
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- ( [initOpenGL.h](initOpenGL.h): Header-Datei zu [initOpenGL.c](initOpenGL.c) )
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### OpenGL-Variante
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Zur OpenGL-Variante gehören folgende Dateien:
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- [openglMain.c](openglMain.c): Enthält die main-Funktion
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- [initOpenGL.c](initOpenGL.c): Enthält wesentliches zum initialiseren von OpenGL
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- [initOpenGL.h](initOpenGL.h): Header-Datei zu [initOpenGL.c](initOpenGL.c)
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- [ComputeShader.glsl](shaders/opengl/ComputeShader.glsl): Der Compute-Shader für OpenGL
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- [VertexShader.glsl](shaders/opengl/VertexShader.glsl): Der Vertex-Shader für OpenGL
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- [FragmentShader.glsl](shaders/opengl/FragmentShader.glsl): Der Fragment-Shader für OpenGL
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### Vulkan-Variante
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Zur OpenGL-Variante gehören folgende Dateien:
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- [vulkanMain.c](vulkanMain.c): Enthält die main-Funktion
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- [initVulkan.c](initVulkan.c): Enthält wesentliches zum initialiseren von Vulkan
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- [initVulkan.h](initVulkan.h): Header-Datei zu [initVulkan.c](initVulkan.c)
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- [ComputeShader.comp](shaders/vulkan/ComputeShader.comp): Der Compute-Shader für Vulkan in GLSL
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- [VertexShader.frag](shaders/vulkan/VertexShader.vert): Der Vertex-Shader für Vulkan in GLSL
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- [FragmentShader.vert](shaders/vulkan/FragmentShader.frag): Der Fragment-Shader für Vulkan in GLSL
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- [runCompiler.bat](shaders/vulkan/runCompiler.bat): Eine Batch-Datei zum Übersetzen der Shader in SPIR-V.\
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__!Bitte den Pfad zur glslangValidator.exe auf Ihrem System anpassen!__\
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Cmake sollte sich automatisch um das kopieren der Dateien und Ausführen der Batch-Datei im Zielverzeichnis kümmern.
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### Partikelsystem und Sonstige
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Für das Partikelsystem sind folgende Dateien vorhanden:
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- [particlesystem.c](particlesystem.c): Enthält wesentliche Funktionen zum Erstellen eines Partikelsystems
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- [particlesystem.h](particlesystem.h): Header-Datei zu [particlesystem.c](particlesystem.c)
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- [utils.c](utils.c): Enthält eine kleine Hilfsfunktion zum Lesen von Dateien.
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- [utils.h](utils.h): Header-Datei zu [utils.c](utils.c) und enthält #define für wichtige Konstanten
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## Ausführung
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Cmake erstellt drei Ziele:
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- Informatikprojekt: Die CPU-Variante
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- Informatikprojekt_OpenGL: Die OpenGL-Variante
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- Informatikprojekt_Vulkan: Die Vulkan-Variante
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Die Compute-Shader sehen aktuell eine Workgroupgröße von x=1024, y=1 und z=1 vor.\
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Sollte dies Ihr System nicht zulassen, dann kann das entsprechend in den Shadern geändert werden.
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Bitte aber auch die Dispatch-Anweisungen anpassen.
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Die maximale Anzahl der Partikel ist durch die Dispatch-Anweisungen bzw. die maximale Anzahl an Gruppen beschränkt.
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Bei meinem System waren es etwas mehr 60 Millionen Partikel.
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Bei 60 Millionen Partikeln gibt es knapp 60 Tausend Arbeitsgruppen, bei meinem System ist die maximale Anzahl 65536.
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Sollte also die Ausführung nichts anzeigen, dann kann es sein, dass Sie die Lokale X Größe anpassen müssen.
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(Anmerkung: Für Partikelanzahl < 1024 sind es zu wenige Gruppen (0), die der Dispatch-Anweisung mit gegeben werden).
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