29日目でCPUにより水分子をグリグリ動かしましたが、今回はシェーダでTransform Feedbackを利用して動かすことが出来ました！
シェーダは以下のように変更しています。
layout (location = 0) in vec3 Position;
layout (location = 1) in vec2 Speed;
out vec3 feedbackPosition;
uniform float pointSize;
void main()
{
gl_Position = vec4(Position, 1.0);
float x = Position.x + Speed.x;
float y = Position.y + Speed.y;
if (1.0 < x) { x = -1.0; }
if (x < -1.0) { x = 1.0; }
if (1.0 < y) { y = -1.0; }
if (y < -1.0) { y = 1.0; }
feedbackPosition = vec3(x, y, 0.0);
gl_PointSize = pointSize;
}～略～
let c_string = CString::new("feedbackPosition").unwrap();
let c_string_ptr = &c_string.as_ptr();
gl::TransformFeedbackVaryings(program_id, 1, c_string_ptr, gl::SEPARATE_ATTRIBS);
gl::LinkProgram(program_id);
～略～
out vec3 feedbackPositionに、シェーダによる計算結果が格納されます。
位置情報をもう1つ作って、入力と出力用に分けました。
let mut vertices: Vec<f32> = Vec::with_capacity(POINTS * 3);
let mut vertices2: Vec<f32> = Vec::with_capacity(POINTS * 3);
let mut vertices_speed: Vec<f32> = Vec::with_capacity(POINTS * 2);
let mut rng = rand::thread_rng();
for _i in 0..POINTS {
vertices.push(rng.gen_range(-1.0..1.0)); // x
vertices.push(rng.gen_range(-1.0..1.0)); // y
vertices.push(0.0); // z
vertices2.push(0.0); // x
vertices2.push(0.0); // y
vertices2.push(0.0); // z
vertices_speed.push(rng.gen_range(-0.01..0.01)); // speed x
vertices_speed.push(rng.gen_range(-0.01..0.01)); // speed y
}描画時に、入力と出力を毎フレーム入れ替えるようにしました。出力結果が次の入力値になるようにし、その際の出力結果は次の入力に・・・と毎回入れ替えながら分子の位置を更新しています。
let mut b_turn: bool = false;
'running: loop {
～略～
// draw points
unsafe {
if b_turn {
gl::BindVertexArray(vao2);
gl::BindBufferBase(gl::TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, vbo);
} else {
gl::BindVertexArray(vao);
gl::BindBufferBase(gl::TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, vbo2);
}
// Transform Feedback 開始
gl::BeginTransformFeedback(gl::POINTS);
gl::DrawArrays(
gl::POINTS, // mode
0, // starting index in the enabled arrays
POINTS as i32, // number of indices to be rendered
);
// Transform Feedback 終了
gl::EndTransformFeedback();
// 後片付け
gl::BindBuffer(gl::ARRAY_BUFFER, 0);
gl::BindVertexArray(0);
}
// swap window
window.gl_swap_window();
}
b_turn = !b_turn;
}気になるベンチマークですが、
Transform Feedback未使用(CPUで計算)の場合、
1000万ポイント = 28FPS
1億ポイント = 3FPS
Transform Feedback 使用(シェーダで計算)の場合、
1000万ポイント = 60FPS
1億ポイント = 20FPS
となり、大幅な性能向上を果たしました。なんとこれ、分子を動かす前とFPS値がほぼ変わって無いです。Transform Feedbackにより、余って無駄になっていたGPUリソースを有効活用できました。
( ✌’ω’)✌
