在GPU上優化數據可視化？

Question

我有一個過程，隨着時間的推移積累了大部分靜態數據 - 以及它的很多數以百萬計的數據元素。數據的一小部分可能會偶爾發生變化，但大部分情況並不會改變。

但是，我想允許用戶自由地改變這些數據的形狀和顏色。

有沒有一種方法可以將數據作爲數據存儲在GPU上。然後有許多方法可以將數據轉換爲GPU上可呈現的內容。然後用戶可以在這些算法中進行選擇，並且我們可以高效地進行交換，而不必觸摸數據。此外，顏色ID將在數據中，但用戶可以改變每個ID應匹配的顏色，而不用觸摸數據。

因此，舉例來說，可能有如下的數據：

[1000，602，1，1] [1003 602.5，2，2]

注意：數據是NOT頂點，而是可能需要一些計算或查找來轉換爲頂點。

用戶可以選擇可視化算法。假設一個人會在（0,602,0）和（3,602.5,100）處顯示兩個立方體。用戶選擇顏色ID 1 =藍色和2 =綠色。所以起源立方體顯示爲藍色，另一個顯示爲綠色。

然後，根本沒有對數據進行任何修改，用戶選擇不同的可視化，現在球體顯示在（10,602,10）和（13,602.5,20），並且顏色不同，因爲用戶改變了顏色映射。

另一種可視化可能會顯示所有數據元素，或者爲每個組4個矩形之間的線路等

就是上面描述的東西，可以以簡單的方式來完成？最好怎麼做？

請注意，我們將添加新數據，並追加到最後。可能每秒發生數千次的爆發。現有數據的修改會更爲少見，並且對這些情況的性能影響是可以接受的。用戶更改算法和顏色映射相對較少。

我寧願使用跨平臺API（跨操作系統和GPU）來做到這一點，所以我假設OpenGL。

Answer 1

您可以將數據存儲在VBO（在GPU內存中），並在更改時更新它。

在GPU方面，您可以使用幾何着色器來生成更多的幾何圖形。不知道如何從線切換到球體，但如果您在每個位置繪製三角形，則GS可以輸出「額外」三角形（線和點同上）。

至於顏色更改功能，您可以將該邏輯烘焙到頂點着色器中。 idx（1，2，...）應該是一個頂點屬性;有VS查找表給idx - >顏色映射（這可以存儲爲一個小紋理）。您可以更新紋理以即時更改顏色映射。

Answer 2

對於像你這樣的應用程序，有特殊的GPGPU編程基礎設施：CUDA和OpenCL。 OpenCL是跨供應商系統。 CUDA是交叉平臺，但僅支持NVidia GPU。此外，OpenGL在OpenGL-4.2（計算着色器）中引入了通用計算功能。

和它的很多，數據元素

百萬上千萬是不是一個很大量的，哪怕一個單一的元素消耗100個字節，這將是那麼只有100的MIB爲了transfert。現代GPU可以從主機系統內存傳輸大約10 GiB/s的數據。

上述描述是否可以用直接的方式完成？最好怎麼做？

是的，它可以做到。但是，只有當您可以並行處理您的問題並使其內存訪問模式迎合GPU的偏好時，纔會真正看到性能。特別糟糕的內存訪問模式會導致幾個數量級的性能損失。