在CPU上计算矩阵占用了大部分帧时间

Question

我正在为一款简单的游戏编写一个简单的引擎，到目前为止，我很喜欢我的小爱好项目，但游戏不断发展，现在一个场景中一次大约有800个游戏对象。

每个对象，就像Unity中一样，都有一个转换组件，该组件在初始化时计算转换矩阵。我开始注意到，对于800个对象，只更新每个矩阵(例如，如果每个对象都移动了(需要5.4毫秒，而不需要任何额外的组件或其他任何东西。

我使用GLKit数学库，由于某些原因，它比使用原生simd类型更快。使用simd类型将的计算时间增加三倍

这是运行的pice代码

let Translation : GLKMatrix4 = GLKMatrix4MakeTranslation(position.x, position.y, position.z)
let Scale : GLKMatrix4 = GLKMatrix4MakeScale(scale.x, scale.y, scale.z)
let Rotation : GLKMatrix4 = GLKMatrix4MakeRotationFromEulerVector(rotation)

//Produce model matrix
let SRT = GLKMatrix4Multiply(Translation, GLKMatrix4Multiply(Rotation, Scale)) 

问题：我正在寻找一种优化的方法，这样我就可以使用更多的游戏对象。并在我的对象上使用更多组件

Answer 1

程序中可能存在多个瓶颈。

1. 优化您的帧依赖关系，以尽可能避免暂停，例如通过在CPU上预计算帧数据。这是一个很好的资源来学习这项技术
2. 确保所有矩阵都存储在一个MTLBuffer中，该MTLBuffer是从顶点阶段索引的
3. 在Apple silicon和iOS上使用MTLResourceStorageModeShared
4. 如果您真的想缩放到数万个对象，那么在计算着色器中计算矩阵，将其存储在MTLBuffer中。然后，使用间接渲染来发出绘制调用
5. 一般来说，了解AZDO

了解计算着色器：https://developer.apple.com/documentation/metal/basic_tasks_and_concepts/performing_calculations_on_a_gpu

了解间接渲染：https://developer.apple.com/documentation/metal/indirect_command_buffers