点积与直接矢量分量的总和着色器的性能

Question

我正在编写CG着色器，用于基于Unity的游戏的高级照明计算。有时需要对所有向量分量求和。有两种方法可以做到这一点：

1. 只需写这样的东西： 浮点数和 = v.x + v.y + v.z;
2. 或者执行以下操作： 浮点数和 = 点(v，浮点数3(1,1,1((;

我真的很好奇什么更快，代码风格看起来更好。

很明显，如果我们对 CPU 计算有同样的问题，第一种简单方法要好得多。以：

a( 无需分配另一个浮点数(1,1,1(向量

b( 没有必要将每个原始向量"v"分量乘以 1。

但是由于我们在 GPU 上运行的着色器代码中执行此操作，我相信对点积函数有一些很棒的硬件优化，并且可能会将 float3(1,1,1( 的分配转换为根本不分配。

float4 _someVector;
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o){
float sum = _someVector.x + _someVector.y + _someVector.z + _someVector.w;
// VS
float sum2 = dot(_someVector, float4(1,1,1,1));
}

Answer 1

检查此链接。

Vec3 点的成本为 3 个周期，而标量加法的成本为 1。 因此，在几乎所有平台(AMD和NVIDIA(中：

float sum = v.x + v.y + v.z;的费用为 2float sum = dot(v,float3(1,1,1));的费用为 3

第一次实现应该更快。

Answer 2

点积在 cg 中的实现：https://developer.download.nvidia.com/cg/dot.html

恕我直言，在 98% 的情况下，差异是不可估量的，但第一个应该更快，因为乘法是一种"更昂贵"的操作