着色器中的点积与直接向量分量求和性能

Question

我正在为基于 Unity 的游戏编写用于高级光照计算的 CG 着色器。有时需要对所有向量分量求和。有两种方法：

写这样的东西：浮点数 = v.x + v.y + v.z;
或者做类似的事情： float sum = dot(v,float3(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 计算有相同的问题，第一种简单的方法要好得多。因为：

a) 不需要再分配一个float(1,1,1) vector

b) 不需要将每个原始向量 "v" 个分量乘以 1.

但由于我们是在 GPU 上运行的着色器代码中执行此操作，我相信点积函数有一些很棒的硬件优化，并且 float3(1,1,1) 的分配可能会转换为 no完全分配。

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

cg 中点积的实现：https://developer.download.nvidia.com/cg/dot.html

恕我直言，差异是无法估量的，在 98% 的情况下，但第一个应该更快，因为乘法是一个“更昂贵”的操作

Answer 2

检查此 link。

Vec3 Dot 的成本为 3 个周期，而 Scalar Add 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; 的成本为 2 float sum = dot(v,float3(1,1,1)); 的成本为 3

第一次实施应该会更快。

着色器中的点积与直接向量分量求和性能

Dot product vs Direct vector components sum performance in shaders

performance

shader

cg

hlsl