ออกแบบไปป์ไลน์การประมวลผล

กระบวนการประมวลผลภาพจริงคือห่วงโซ่ของขั้นตอน: โหลด เบลอ เพิ่มความคม ปรับสี และบันทึก แต่ละขั้นตอนคือการแปลงที่ชัดเจนหนึ่งรายการ ซึ่งคุณสามารถทำความเข้าใจแยกกันได้ 🧩

พิกเซลเคลื่อนที่ไปข้างหน้าผ่านกระบวนการ: แต่ละขั้นตอนอ่านผลลัพธ์จากขั้นตอนก่อนหน้าและสร้างอินพุตถัดไปการไหลของข้อมูลทางเดียวนี้ทำให้ติดตามการออกแบบได้ง่าย

ระหว่างสองขั้นตอน คุณต้องมีที่พักพิกเซล บัฟเฟอร์ก็คืออาร์เรย์ของอุปกรณ์ที่เคอร์เนลหนึ่งเขียน และเคอร์เนลถัดไปอ่าน ควรวางแผนบัฟเฟอร์หนึ่งรายการต่อขอบเขต

โดยทั่วไปคุณไม่จำเป็นต้องสร้างบัฟเฟอร์ใหม่สำหรับทุกขั้นตอน ให้สลับบัฟเฟอร์สองรายการ: อ่านจากรายการหนึ่ง เขียนไปยังอีกรายการ แล้วสลับกัน บัฟเฟอร์สองรายการรองรับกระบวนการทั้งห่วงโซ่ได้

เริ่มต้นด้วยเคอร์เนลหนึ่งรายการต่อขั้นตอน นี่เป็นการออกแบบที่ชัดเจนที่สุดและตรวจสอบได้ง่ายที่สุด ภายหลังคุณจะรวมขั้นตอนเข้าด้วยกันเมื่อแต่ละขั้นตอนถูกต้องแล้ว

การจับคู่ตามธรรมชาติคือหนึ่งเธรดต่อหนึ่งพิกเซล กริดสองมิติครอบคลุมความกว้างและความสูง ดังนั้นแต่ละเธรดจึงรับผิดชอบตำแหน่ง (x, y) หนึ่งตำแหน่งโดยเฉพาะ

ภาพถูกจัดเก็บทีละแถว แปลง (x, y) เป็นออฟเซ็ตแบบแบนด้วยการทำดัชนีแบบเรียงตามแถว เพื่อให้ทุกเธรดอ่านพิกเซลที่ถูกต้อง

กริดของคุณถูกปัดขึ้น จึงมีเธรดบางส่วนอยู่นอกภาพ การตรวจสอบขอบเขตอย่างง่ายช่วยป้องกันไม่ให้เธรดเหล่านั้นแตะหน่วยความจำที่ไม่ควรแตะ

บล็อกขนาด 16x16 หรือ 32x8 ให้การครอบคลุมที่ดีและมีแถวที่เหมาะกับวาร์ป เลือกรูปร่างบล็อกสองมิติที่หารขนาดภาพลงตัวเมื่อทำได้

การจองหน่วยความจำของอุปกรณ์มีต้นทุนสูง จึงควรทำครั้งเดียวก่อนลูป แล้วนำบัฟเฟอร์เดิมกลับมาใช้กับทุกเฟรม แทนการจัดสรรและคืนหน่วยความจำทุกครั้ง

วาดขั้นตอน บัฟเฟอร์ และลูกศรระหว่างขั้นตอนเหล่านั้นก่อนแผนภาพการไหลของข้อมูลที่ชัดเจนช่วยจับข้อผิดพลาดด้านการออกแบบได้ตั้งแต่ก่อนที่เคอร์เนลใด ๆ จะทำงาน ✏️

คุณได้ออกแบบไปป์ไลน์เป็น ขั้นตอน ทางเดียวที่เชื่อมต่อกันด้วยบัฟเฟอร์ แมปหนึ่งเธรดต่อหนึ่งพิกเซลด้วยกริดแบบ 2 มิติ และเรียนรู้การสลับใช้บัฟเฟอร์แบบปิงปองพร้อมร่างลำดับการทำงานก่อน 🎯