九乡新闻网酸奶过期3天还能喝吗:Ogre的多執行緒體驗
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/07/08 21:57:42
Ogre的多執行緒體驗
個人一直很欣賞multithread的程式寫作方式，可以在跑程式的時候，多出幾個人執行緒分別負責不同的事情。當然，多點人手自然就要多花精神去管理，天下沒有白吃的午餐。隨著CPU朝向多核心發展，多執行緒的程式架構在未來勢必是個重點。這篇體驗，主要說明如何讓Ogre能支援多執行緒，在進行rendering的時候同時進行模型的處理與計算（載入模型、改變幾何結構等等）。如果是關心利用多執行緒的方式描繪場景，或改善畫面更新率(frame rate)，這篇多執行緒的OGRE render system有較專門的說明。
要進行模型的計算，幹麼不放在像是FrameListener裡，或是寫個自行render場景的步驟來處理，反而要利用多執行緒的方式來撰寫，不但架構複雜，甚至可能因為過度使用同步機制造成效能下降？Well, 如果只是放在FrameListener之中，不但白白浪費了多核心的資源，也不會有本篇了啦！事實上，Ogre已經有multithread的支援，允許使用者多開幾個執行緒來處理事情。不過，如果只是快樂的用下載的SDK，是沒辦法享受到這個優點的。要讓Ogre支援多執行緒，得從編譯函式庫開始，底下是大略的步驟：
- 下載 Ogre 1.6.1 source code
- 下載 Ogre precompiled dependencies
- 下載 boost library (Boost DateTime and Boost Thread)
- 定義 OGRE_THREAD_SUPPORT 並編譯 Ogre 函式庫
前兩個步驟可以在Ogre官網上下載(http://www.ogre3d.org/download/source)。Precompiled dependencies的部份，主要是Ogre編譯時需要的函式庫，包括CEGUI, FreeImage, OIS, zlib等。根據使用的編譯環境，須下載正確的對應版本，或是自己去找這些library的source code來編譯也可以。第三個步驟，從boostpro下載boost library。Ogre透過boost函式庫來支援多執行緒，編譯時至少需要Boost DateTime與Boost Thread兩個函式庫。以上三個步驟準備完成後，就可以打開Ogre的專案進行編譯的步驟。為了方便說明，Ogre source code所在的位置是 /ogre，而precompiled dependencies的部份則直接解壓縮在 /ogre 之中（要包含資料夾喔）。
從/ogre 開啟VC方案後，先打開OgreMain專案的OgreConfig.h，在127行之前加入
1 #define OGRE_THREAD_SUPPORT 1 （转载注：在OgreResourceBackgroundQueue.cpp的头文件包含中加入#include 儲存，並確定boost library的路徑設定後就可以開始編譯了。執行Ogre的函式庫，至少需要OgreMain與RenderSystem_Direct3D9 (or _GL) 才行，可以視需求編譯其他的Plugin。編譯完成後，DLL檔與implicit linking library會在 /ogre/lib 中。在使用支援多執行緒的Ogre函式庫時，別忘記定義OGRE_THREAD_SUPPORT，boost library也是需要的。
Ogre支援多執行緒的方式有兩種，分別是定義’OGRE_THREAD_SUPPORT 1′與’OGRE_THREAD_SUPPORT 2′。根據說明，OGRE_THREAD_SUPPORT=1 表示資源的載入（模型等等）與建構是在背景執行緒完成。若是2，表示只有資源載入是在背景執行緒，而資源的建構（包含仰賴RenderSystem的部份）則必須在主執行緒完成。
那，這樣就好了嗎？還沒耶~~還有一個很難在API參考文件中找到的mutex : sceneGraphMutex，定義在OgreSceneManager.h 中。這個sceneGraphMutex是SceneManager為了保護 scene graph 使用的mutex，舉凡動到 scene node 的動作，都會需要將mutex先上鎖，操作完後再解鎖，避免多執行緒的衝突。
1 { 2 ... 3 mSceneManager->sceneGraphMutex.lock(); 4 // creating, modifying or deleting a scene node, or attaching / detaching objects 5 mSceneManager->sceneGraphMutex.unlock(); 6 ... 7 } 不過，OGRE_THREAD_SUPPORT也僅支援了背景載入資源的能力（這…好像還少了點什麼）。如果想要用其他的執行緒來協同運作，並且有可能動到rendering API（或與RenderSystem相關的物件）的話，RenderSystem有提供幾個函式來支援：
- RenderSystem::preExtraThreadsStarted()
- RenderSystem::postExtraThreadsStarte()
- RenderSystem::registerThread()
- RenderSystem::unregisterThrea()
RenderSystem的說明解釋了上面四個函式的使用時機。假設要產生一個新的執行緒A，則主要執行緒P需要以下面特定的程序來執行：
- [執行緒 P] 呼叫 preExtraThreadsStarted()
- [執行緒 P] 產生新的執行緒 A 並等待
- [執行緒 A] 呼叫 registerThread()，接著通知執行緒 P 可以繼續
- [執行緒 P] 收到執行緒 A 的通知，繼續呼叫 postExtraThreadsStarted()
- [執行緒 A] 要結束時，呼叫unregisterThrea()
也就是說，registerThread() 是由新產生的執行緒來呼叫，而且要在主執行緒呼叫 preExtraThreadsStarted() 與 postExtraThreadsStarted() 之間。每產生一個新的執行緒，就必須按照上述的步驟初始化（如果該執行緒需要用到RenderSystem相關的物件的話）。
寫到這裡，Ogre對多執行緒的支援完整嗎？答案恐怕是否定的。到目前為止測試的結果發現，從其他執行緒讀取模型、操作Ogre中的SceneNode, Entity物件以及內部相關資料等等都沒問題。但是……在產生ManualObject以及加入scene的時候，仍然有碰到莫名的掛點狀況，這得花些時間來釐清才知道問題出在哪裡。此外，說明文件貧乏實在是最大的痛苦，以上的體驗還要感謝Ogre Forum上相關的討論串，才得以完成。如果有這方面相關的經驗，也歡迎指教。
p.s. 上述產生ManualObject然後加入scene時會掛點的情況，目前僅在RenderSystem為OpenGL時發生；改用D3D9就沒有這個問題。