在GPU上优化数据可视化？

问题描述：

我有一个过程，随着时间的推移积累了大部分静态数据 - 以及它的很多数以百万计的数据元素。数据的一小部分可能会偶尔发生变化，但大部分情况并不会改变。在GPU上优化数据可视化？

但是，我想允许用户*地改变这些数据的形状和颜色。

有没有一种方法可以将数据作为数据存储在GPU上。然后有许多方法可以将数据转换为GPU上可呈现的内容。然后用户可以在这些算法中进行选择，并且我们可以高效地进行交换，而不必触摸数据。此外，颜色ID将在数据中，但用户可以改变每个ID应匹配的颜色，而不用触摸数据。

因此，举例来说，可能有如下的数据：

[1000，602，1，1] [1003 602.5，2，2]

注意：数据是NOT顶点，而是可能需要一些计算或查找来转换为顶点。

用户可以选择可视化算法。假设一个人会在（0,602,0）和（3,602.5,100）处显示两个立方体。用户选择颜色ID 1 =蓝色和2 =绿色。所以起源立方体显示为蓝色，另一个显示为绿色。

然后，根本没有对数据进行任何修改，用户选择不同的可视化，现在球体显示在（10,602,10）和（13,602.5,20），并且颜色不同，因为用户改变了颜色映射。

另一种可视化可能会显示所有数据元素，或者为每个组4个矩形之间的线路等

就是上面描述的东西，可以以简单的方式来完成？最好怎么做？

请注意，我们将添加新数据，并追加到最后。可能每秒发生数千次的爆发。现有数据的修改会更为少见，并且对这些情况的性能影响是可以接受的。用户更改算法和颜色映射相对较少。

我宁愿使用跨平台API（跨操作系统和GPU）来做到这一点，所以我假设OpenGL。

答

您可以将数据存储在VBO（在GPU内存中），并在更改时更新它。

在GPU方面，您可以使用几何着色器来生成更多的几何图形。不知道如何从线切换到球体，但如果您在每个位置绘制三角形，则GS可以输出“额外”三角形（线和点同上）。

至于颜色更改功能，您可以将该逻辑烘焙到顶点着色器中。 idx（1，2，...）应该是一个顶点属性;有VS查找表给idx - >颜色映射（这可以存储为一个小纹理）。您可以更新纹理以即时更改颜色映射。

谢谢！有什么方法可以优化附加到VBO？因为我有时可能会很快添加数据。另外，在几何着色器中，它是否可以一次访问多个点，以便在一种情况下可以为每个点创建一个形状，但在其他情况下，它会为每个多点创建一个形状？ – mentics 2013-04-10 06:44:06

'glBindBuffer'接受一个* target *参数（它暗示着这个VBO是否保存顶点或索引数据）。 'glBufferData'接受一个*用法*参数（暗示数据是静态的，动态的还是流的，以及应用程序是否会读取，复制或绘制）。 – 2013-04-10 06:49:14

此外，什么确切的提示组合会给**你**最好的性能只能通过分析发现。这真的归结于您的硬件+ OpenGL驱动程序版本。 – 2013-04-10 06:55:14

答

对于像你这样的应用程序，有特殊的GPGPU编程基础设施：CUDA和OpenCL。 OpenCL是跨供应商系统。 CUDA是交叉平台，但仅支持NVidia GPU。此外，OpenGL在OpenGL-4.2（计算着色器）中引入了通用计算功能。

和它的很多，数据元素

百万上千万是不是一个很大量的，哪怕一个单一的元素消耗100个字节，这将是那么只有100的MIB为了transfert。现代GPU可以从主机系统内存传输大约10 GiB/s的数据。

上述描述是否可以用直接的方式完成？最好怎么做？

是的，它可以做到。但是，只有当您可以并行处理您的问题并使其内存访问模式迎合GPU的偏好时，才会真正看到性能。特别糟糕的内存访问模式会导致几个数量级的性能损失。