Dotaz: Eliminácia tearingu na OpenGL ES s grafikou Mali 400

[mirec]

Dobrý deň, už niekoľko dní sa snažím eliminovať tearing na OpenGL ES priamo na framebufferi.

Ovládače bežia na kerneli: Linux buildroot 3.4.75 #4 PREEMPT Sun Feb 9 00:00:40 CET 2014 armv7l GNU/Linux.

Ovládač UMP vypisuje pri insmode:

Inserting UMP device driver. Compiled: Feb  8 2014, time: 20:18:21
Using OS memory backend, allocation limit: 134217728
UMP device driver 0000 loaded

Mali má nasledujúci výpis:

Inserting Mali v20 device driver.
Compiled: Feb  8 2014, time: 20:19:24.
Driver revision: r3p2-01rel1
mali_module_init() registering device
mali: use config clk_div 2
mali clock set completed, clock is  180000000 Hz
mali_module_init() registering driver
mali_probe(): Called for platform device mali-utgard
Memory system initializing
Using device defined memory settings (dedicated: 0x00000000@0x00000000, shared: 0x10000000)
Mali OS memory allocator created with max allocation size of 0x10000000 bytes, cpu_usage_adjust 0x00000000
Using device defined frame buffer settings (0x02000000@0x5A000000)
Memory Validator installed for Mali physical address base=0x5A000000, size=0x02000000
Mali PMU: Creating Mali PMU core
Mali PP: Creating Mali PP core: Mali_PP0
Mali PP: Base address of PP core: 0x1c48000
Found Mali GPU Mali-400 MP r1p1
Mali L2 cache: Creating Mali L2 cache: Mali_L2
Mali MMU: Creating Mali MMU: Mali_GP_MMU
Mali GP: Creating Mali GP core: Mali_GP
Mali MMU: Creating Mali MMU: Mali_PP0_MMU
Mali PP: Creating Mali PP core: Mali_PP0
Mali PP: Base address of PP core: 0x1c48000
1+0 PP cores initialized
Mali GPU Utilization: No utilization handler installed
mali_probe(): Successfully initialized driver for platform device mali-utgard
Mali device driver loaded

Výstup testovacieho dodávaného s ovládačmi je:

EGL Version: "1.4 Linux-r3p2-01rel2"
EGL Vendor: "ARM"
EGL Extensions: "EGL_KHR_image EGL_KHR_image_base EGL_KHR_image_pixmap EGL_KHR_gl_texture_2D_image EGL_KHR_gl_texture_cubemap_image EGL_KHR_gl_renderbuffer_image EGL_KHR_reusable_sync EGL_KHR_fence_sync EGL_KHR_lock_surface EGL_KHR_lock_surface2 EGL_EXT_create_context_robustness "
Surface size: 800x480
GL Vendor: "ARM"
GL Renderer: "Mali-400 MP"
GL Version: "OpenGL ES 2.0"
GL Extensions: "GL_OES_texture_npot GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture GL_OES_standard_derivatives GL_OES_EGL_image GL_OES_depth24 GL_ARM_rgba8 GL_ARM_mali_shader_binary GL_OES_depth_texture GL_OES_packed_depth_stencil GL_EXT_texture_format_BGRA8888 GL_EXT_blend_minmax GL_OES_EGL_image_external GL_OES_EGL_sync GL_OES_rgb8_rgba8 GL_EXT_multisampled_render_to_texture GL_EXT_discard_framebuffer GL_OES_get_program_binary GL_ARM_mali_program_binary GL_EXT_shader_texture_lod GL_EXT_robustness GL_OES_depth_texture_cube_map "

Veľkosť LCD je 800x480, veľkosť framebufferu je nastavená na 800x1440 (tj. teoreticky je možný triple buffering).

mode "800x480-60"
    # D: 33.000 MHz, H: 31.280 kHz, V: 59.580 Hz
    geometry 800 480 800 1440 32
    timings 30303 16 209 22 22 30 1
    rgba 8/16,8/8,8/0,8/24
endmode

Pre testovanie tearingu zobrazujem pohybujúci sa trojuholník (video).

Po každom vykresľovaní program čaká na vsync, synchronizáciu zabezpečuje tento kód (je použitý v mnohých zdrojákoch, nie je to môj výmysel):

if (ioctl(framebuffer, FBIO_WAITFORVSYNC, 0) == -1) {
    printf("FBIO_WAITFORVSYNC ERR");
}

eglSwapBuffers(egl_display, egl_surface);

Presne tento kód spôsobuje dosť silný tearing: video (zubaté hrany).

Signál vsync je správne zapojený a funguje, problém je vo funkcii eglSwapBuffers, ktorá trvá pomerne dlho (5 - 20ms) pretože namiesto prepnutia front / back bufferu vykonáva aj samotné renderovanie.

Teoreticky sa dá tearing odstrániť vložením glFinish za vykresľovaním, takže eglSwapBuffers bude vykonaná dostatočne rýchlo. To však zníži fps u extrémne jednoduchých scén na 30fps (z pôvodných asi 1000fps) a u zložitejších scén z 60fps na 10fps.

Vynechať pomalú synchronizáciu s CPU je zvyčajne možné použitím triple bufferingu, ale nikde som nenašiel nejaký príklad ako sa triple buffering aktivuje. Pôvodne som si myslel, že sa môže zapnúť nastavením eglSwapInterval (nepíše sa to v dokumentácii explicitne, ale vyzerá to na nastavenie počtu predrenderovaných bufferov). Volanie eglSwapInterval nemá však na aplikáciu žiaden vplyv. Nastavenie pomocou EGL_MIN_SWAP_INTERVAL / EGL_MAX_SWAP_INTERVAL tak isto nefunguje (akákoľvek hodnota spôsobí chybu inicializácie EGL kdesi v blobe, neviem zisiť prečo).

Máte niekto nápad ako redukovať tearing bez výrazneho zníženia fps?

Odpovědi

[Bedňa]

#define NUM_BUFFERS 3