移动端全屏后处理优化核心在于降低分辨率,可节省内存带宽、减少片元着色器计算量并缓解Tile缓存压力。例如在1080p屏幕中,将分辨率降至1/4(960x540)后,像素处理量减少4倍,使Bloom等效果在低分辨率下处理后再放大,视觉影响小但性能提升显著。该优化手段尤其适合TBDR架构,能有效解决全屏读写的带宽瓶颈问题,兼顾性能与画质。
1. 节省了哪些开销?
(1)内存带宽消耗
- 全屏后处理的本质:需要把整个屏幕的像素数据从显存读到GPU,再处理后写回显存。
- 分辨率降低的影响:假设屏幕分辨率为1920x1080,像素数约为207万。如果降到960x540,像素数只有约52万,减少了4倍。
- 带宽消耗:每个像素的读写都要消耗带宽,分辨率降低,读写的数据量也同步减少。例如,原本每帧需要读写207万像素,降分辨率后只需52万,大幅减少了内存流量。
- TBDR架构下尤为明显:TBDR的优势在于tile内处理时极少访问显存,但全屏后处理必须全屏读写,带宽消耗成为主要瓶颈。降低分辨率直接减轻了这个压力。
(2)片元着色器计算量
每个像素都要执行一次片元着色器,分辨率越高,执行次数越多,GPU负载越大。
分辨率降低,片元着色器执行次数同步减少,直接减轻了GPU计算压力,提升帧率,降低功耗。
(3)Tile缓存压力
TBDR的片上缓存容量有限,分辨率降低后,每个Tile需要处理的数据更少,更容易在片上缓存中完成,减少了缓存溢出和回退到慢速显存的概率。
2. 具体举例
以Bloom为例:
传统做法:在全分辨率下做高斯模糊,假设1080p屏幕,每帧要处理207万像素,且通常要多次Pass(横向+纵向)。
优化做法:先把主渲染结果Downsample到1/4分辨率(960x540),在低分辨率下做模糊,最后再Upsample合成到主画面。这样每帧只需处理52万像素,带宽和计算量都减少了4倍。
3. 视觉影响
很多后处理效果(如模糊、Bloom、色调映射)对分辨率不敏感,低分辨率处理后再放大,肉眼难以察觉画质损失。
只要合理选择降分辨率的倍数,既能大幅优化性能,又能保证视觉效果。
4. 总结
降低后处理分辨率是移动端全屏后处理优化的核心手段,因为它直接减少了全屏像素的读写带宽和片元着色器的计算量,极大缓解了TBDR架构下的性能和功耗瓶颈。
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