游戏引擎学习第260天:在性能分析器中实现钻取功能
昨天那个帧内存满之后触发段错误实在没找到什么原因导致的
继续研究一下为什么导致的
内存不够进来释放frame
释放frame
应该会给DebugState->FirstFreeStoredEvent 赋值吧
这段宏定义:
#define FREELIST_DEALLOCATE(Pointer, FreeListPointer) \if(Pointer) {(Pointer)->NextFree = (FreeListPointer); (FreeListPointer) = (Pointer);}
是一个用于回收链表节点或结构体对象到**自由链表(Free List)**的工具。
背景知识:什么是 Free List?
Free List(空闲链表)是一种常用的内存重用机制,用于避免频繁的 malloc/free
。
当某个对象(例如结构体)不再使用时,不直接释放它的内存,而是把它放进一个“空闲池”(自由链表)中,供以后重用。
宏做了什么?逐步解释:
参数说明:
Pointer
:指向一个准备“释放”(回收到空闲池)的结构体对象的指针。FreeListPointer
:指向当前空闲链表头部的指针。
宏逻辑:
if(Pointer) {(Pointer)->NextFree = (FreeListPointer); // 步骤1(FreeListPointer) = (Pointer); // 步骤2
}
-
(Pointer)->NextFree = (FreeListPointer);
把当前节点的NextFree
指向自由链表原本的头节点(即插入链表头)。 -
(FreeListPointer) = (Pointer);
更新空闲链表头部,让它指向新加入的这个节点。
相当于实现:
Pointer->NextFree = FreeListPointer;
FreeListPointer = Pointer;
图示结构变化:
假设原自由链表是:
FreeListPointer → NodeA → NodeB → NULL
当前我们有一个 Pointer
指向 NodeX
,要释放它。
调用宏之后,变为:
FreeListPointer → NodeX → NodeA → NodeB → NULL
使用前提
-
Pointer
指向的结构体必须有一个名为NextFree
的成员。
比如:typedef struct MyStruct {...struct MyStruct *NextFree; } MyStruct;
用途举例
假设你写了一个简单的内存池系统,某个节点用完了,就不直接释放,而是放入空闲链表:
MyStruct *node = GetSomeNode();
... // 用完
FREELIST_DEALLOCATE(node, globalFreeList);
下次你可以从 globalFreeList
中重新取出 node
,避免分配新内存。
总结
这个宏用于将一个结构体对象回收到自由链表头部,以便下次重用,提升性能、减少内存分配次数,常用于内存池、实体管理系统、游戏引擎对象复用等场景。
挨着释放挂列表里面
NewFrame 和 StoreEvent 内存不够都会去FreeOldestFrame
// 释放 debug_state 中最旧的一帧(OldestFrame)
internal void FreeOldestFrame(debug_state *DebugState) {// 如果当前还有旧帧存在(即链表非空)if (DebugState->OldestFrame) {// 获取当前最旧帧的指针debug_frame *Frame = DebugState->OldestFrame;// 将 OldestFrame 向前推进(移到下一个帧)DebugState->OldestFrame = Frame->Next;// 如果当前帧同时也是最新帧(说明这是唯一一帧)if (DebugState->MostRecentFrame == Frame) {// 断言该帧的下一个帧为 null,确保链表中只有这一个节点Assert(Frame->Next == 0);// 将 MostRecentFrame 也置为 null,表示链表现在为空DebugState->MostRecentFrame = 0;}// 释放这帧资源(可能将其放入 freelist 或实际释放内存)FreeFrame(DebugState, Frame);}
}
它的作用是:
释放(回收)debug 状态中的最旧一帧(OldestFrame)数据,以便节省内存或维护一个固定数量的帧记录。
FreeFrame(DebugState, Frame);
- 真正释放这个
Frame
,可能是调用某个内存回收逻辑(比如放入 freelist 或直接free
掉)。
数据结构假设
这段代码处理的应该是一个按时间排序的链表结构:
OldestFrame → Frame1 → Frame2 → ... → MostRecentFrame → NULL
如果只有一个节点:
OldestFrame == MostRecentFrame → FrameX → NULL
总结功能
此函数执行以下逻辑:
- 如果有“最旧的帧”,则从链表中将其摘除。
- 如果它也是“最新的帧”(即只剩一个帧),就将两个指针都置空。
- 然后释放该帧。
实际用途场景
在调试系统或性能分析工具中,会记录每一帧的 profiling 数据或其他调试信息。
为了避免内存无限增长,通常会设置最大保留帧数,超过时就需要调用这个函数清除最旧的数据帧。
添加一个条件断点
这个应该是内存的原因吧 先用opengl 渲染
这个问题后面找到了
运行游戏,思考如何开发性能分析器(Profiler)
我们今天的目标是对现有的性能分析器(Profiler)进行扩展,提升其实用性和交互性,让我们能更清晰地观察程序的性能表现,尤其是在复杂场景下的处理情况。
目前性能分析器已经实现了基本功能,可以显示每一帧的顶层性能条,但存在几个明显的问题需要解决:
当前存在的问题:
-
只能查看当前帧信息:
由于帧更新过快,当前帧的信息往往一闪而过,无法详细查看或回溯。例如,我们偶尔能看到红色的小条纹,那代表纹理被加载的过程,但由于刷新太快,我们没办法停下来观察或回滚查看过去的帧。 -
没有交互功能:
当前分析器是静态的,无法进行点击、选择、暂停等操作。这导致我们在看到某些性能异常时,无法进一步展开分析,了解问题发生的具体位置或原因。 -
分析粒度过于粗略:
当前显示的只是顶层函数的时间分布(比如整个 GameUpdate 占用了多少时间),但 GameUpdate 本身可能包含大量的子函数调用。我们看不到内部结构,只能看到一个大条,难以判断具体是哪一部分耗时严重。
目标功能改进:
-
引入暂停功能:
允许暂停游戏运行和性能采集,让我们能静态查看某一帧的分析信息。 -
支持历史帧回看:
实现某种“拖动”或“回溯”功能,让我们可以浏览过去几帧的性能信息,观察问题是如何产生的。 -
实现“钻取”功能(Drill-down):
支持在性能条中点击进入某个函数,查看其子函数或更详细的调用结构,逐层深入了解性能开销分布。 -
增加分析图层级展开(多层级可视):
初期可以从显示多层级的性能条开始(如展示顶层函数及其直接子函数),后续再拓展为完整的交互式“火焰图”那样的结构。
当前结构分析:
- 分析器绘制逻辑由
DrawProfileIn
函数负责。 - 这个函数会遍历性能事件(Profile Events)树结构,从顶层节点开始绘制每一个性能条。
- 每一个节点包含其自身的信息和子节点列表,理论上我们已经拥有完整的调用信息,只是目前没有展示这些“子节点”。
- 所以,从功能上看,我们可以“钻取”下去,代码结构已支持,但展示方式和交互能力还未实现。
当前开发计划:
我们打算从“显示更多层级”的方式入手,作为第一步改进。
这样我们可以在不增加太多交互的前提下,初步查看顶层函数的子函数执行情况,熟悉现有代码结构并为后续更复杂的交互打下基础。
之后再逐步添加用户点击、交互、暂停等功能,让性能分析器变得更强大、更有用。
这就是我们当前对性能分析器的理解和改进思路,接下来会着手从代码上实现这些目标。
修改 game_debug.cpp
,让 DrawProfileIn
调用 PushRectOutline
代替 PushRect
我们当前在一个原始循环内部,正在遍历所有的节点。在处理某一个特定节点时,我们计划进行一些更改。我们不再对该节点执行传统的 push rect
调用,而是尝试使用一种新的方式,即执行一个 push rect outline
操作。
目前还不太确定这种方式是否被完全支持,因此接下来我们进行了一些初步尝试。我们试图将一个矩形作为第三个参数传递进去,但系统提示无法将第三个参数从一个矩形类型转换过去。这说明目前的接口可能还不支持直接传入矩形对象。
为了实现这一目标,我们可能需要扩展 project outline
的功能,使其可以接收一个实际的矩形作为参数。也就是说,现在的实现方式还不允许直接这么做,我们暂时还必须使用一些变通的方法,处理这些不太合理的逻辑。我们将考虑对现有接口进行修改,以便后续可以更直接、有效地进行矩形轮廓的推送操作。
image-635.png
在 game_render_group.cpp
中实现一个接受和 PushRect
相同参数的 PushRectOutline
我们准备新增一个小的工具函数,目的是让我们能够以相同的方式执行 push rect outline
操作。这将使我们可以像处理 render group
那样,更加统一地处理绘制逻辑。
这个工具函数会接收一些参数,比如 UItransform
、rectangle
等,用于确定要渲染的目标区域和变换方式。我们注意到这个操作似乎并不需要传入 z 值,起初觉得有些奇怪,但很快明白了原因:z 值的偏移量已经被包含在某个偏移逻辑中,因此不需要再次传入。
在这个工具函数内部,我们基本上是照搬了现有的调用方式,使得新的 push rect outline
操作在调用上与普通的绘制操作保持一致。通过这种方式,我们可以用相同的逻辑渲染轮廓线,从而提升绘制时的灵活性和可维护性。
运行游戏,观察描边矩形的显示是否正确,发现不太对劲
我们现在回过头来看性能分析工具,理论上,此时应该可以看到被绘制成轮廓的矩形。我们试图验证这一点,但目前看上去这些矩形似乎没有正确显示为轮廓。
我们检查了调用 push rect outline
的逻辑,确认调用过程、获取的矩形尺寸等看上去都没有问题。理论上这些应该是等效的,看起来调用方式一致,但依然没有显示出预期的结果。
接着我们意识到可能的问题:我们并没有显式地设置轮廓线的厚度。目前默认的厚度可能是 0.1 个单位,但由于我们使用的是像素单位,这样的厚度几乎不可见。因此很有可能,真正的原因是绘制出来的轮廓太细,在屏幕上根本看不见。
我们接着假设一个解决方案:为轮廓设置一个较大的厚度,比如 2 像素。虽然这个值是随意定的,但可以测试一下是否有效。同时我们也意识到当前的轮廓绘制逻辑并没有任何抗锯齿处理,不过这没关系,因为这个功能本来也不是为实际游戏内容服务的,只是用于调试或辅助显示。
然而,修改后并没有立即生效,看起来程序也没有自动热重载,所以不确定是否真的应用了新的厚度设置。于是我们进一步确认代码是否确实包含在运行的平台模块中。
结果仍然是没有看到轮廓的显示,说明问题依然存在。我们进一步比对发现,如果使用普通的 push rect
是能立即看到结果的,而使用 push rect outline
却无法看到,这就显得很异常。
我们再次回顾绘制逻辑:有对象的变换矩阵,有设置厚度,绘制的过程是通过四个矩形组合出一个矩形的边框——分别是上、下、左、右四条边。理论上这一切都很合理,没有任何逻辑错误,也没有发现奇怪的计算。下一步我们可能需要进入具体绘制逻辑内部进行调试,看看实际执行中发生了什么。
段错误还是继续查看之前问题感觉有Bug
注释掉CollateDebugRecords 中的Node->Element = Element; 就没问题
奇怪
问题原因debug_event Event; 和uint32 FrameIndex; 位置反了
运行游戏,查看性能分析器的显示效果
我们再次进行调整,目的是让当前的内容更容易被看清楚,也方便进一步理解整体效果。
现在我们已经有了那些矩形的轮廓,为了更清楚地观察这些轮廓所处的位置以及它们与背景元素之间的关系,我们决定在每个矩形轮廓内部再绘制一组新的矩形。这样可以更直观地看到这些轮廓框住了哪些内容。
这第二组矩形作为参考元素,用来辅助我们判断轮廓的实际位置、对齐情况,以及可能存在的视觉偏差问题。通过这种对比方式,可以帮助我们更有效地分析渲染是否正确,是否存在逻辑或视觉上的问题。这个步骤只是临时调试手段,主要目的是为了提高观察和验证的效率。
在 game_debug.cpp
中引入新的绘图函数 DrawProfileBars
我们打算通过一个简单的递归结构来实现绘制逻辑,使整个过程更清晰可控。这个逻辑主要是为了反复调用,以便在每次递归进入更深层时绘制新的内容。为了实现这个目的,我们计划构建一个类似“绘制性能条(profile bars)”的小工具函数。
这个递归函数的基本行为是,每深入一层就绘制一组新的条形。绘制过程中的一个复杂点在于“LaneCount”的处理方式有些特殊。因为“LaneCount”只在最外层是有意义的,它表示线程的数量。一旦进入某一个特定线程内部,就不可能再存在多个线程,因为每个 block 对应的是一个线程上执行的一段时间。因此在内部递归中是不会涉及到线程的 lane 的。虽然其他目的可能会使用 lane 概念,但在这里不涉及线程时是不需要的。
因此,我们需要小心地处理这个 LaneCount 的传递和使用方式。例如,“LaneCount”应该只存在于外层逻辑中,而像 frame span、pixel span 之类的信息则适用于所有层级。为此,我们计划通过参数的方式在递归中传递 lane 相关的信息。
我们可以定义一个参数,比如 LaneStride
(lane 步长)和 LaneHeight
(lane 高度),来控制每条 lane 的绘制位置和大小。然后,我们可以根据传入的 lane_index
来计算出具体的 Y 坐标,例如定义一个变量 LaneY
,它等于最大高度减去 LaneStride * lane_index
,并在绘制时以 LaneY - LaneHeight
作为上边界,从而使条形从顶部开始对齐。
这样处理后,即便传入 LaneStride = 0
,也可以达到忽略 lane 的效果,即完全不考虑线程划分,只使用单一绘制层。这种方式灵活、统一,也便于控制不同级别下的绘制逻辑。
接下来,我们需要将原有逻辑中的绘制参数提取出来,并作为递归函数的输入,包括位置信息、尺寸、颜色等所有必要信息。然后再加入新的 LaneStride
和 LaneHeight
参数,从而使绘制系统支持多种上下文下的条形绘制,包括带有线程分层和不带分层的两种模式。整体思路清晰、结构灵活,适合扩展和维护。
在 DrawProfileIn
中调用 DrawProfileBars
我们现在要调用一个函数,命名为 draw profile bars
,并传入之前已经准备好的所有必要参数。接下来需要参考绑定按键的逻辑,同时还有一个名为 center view
的功能尚未集成进来,这个功能已经被添加,只是我们还没有时间整合。
我们自认为在某些方面处理得不够聪明,但无论如何,现在已经准备好了 draw profile bars
的调用。接下来要做的,就是将图层高度(lane height)分别传递给两个相关部分。
为了使逻辑顺利运行,我们应该传递 RootNode
。原本可能是传入了 RootEvent
,但现在意识到应当使用 RootNode
才是正确的选择。因此,最终的目标是传入正确的 RootNode
来确保功能正常工作。
运行游戏,发现性能分析器界面看起来没有变化
我们可以看到,结果达到了预期的效果,这是令人满意的。这种表现正是我们想要实现的状态。在这个过程中,profile 的视图并没有发生任何改变,也就是说,当前的操作在不影响现有视图布局或数据展示的前提下,实现了所需的功能。这意味着整体行为在保持稳定性的同时,成功完成了设计目标。
修改 DrawProfileBars
为递归调用,展示整个调用堆栈
现在我们计划对这个操作进行递归调用,至少执行一次递归。具体来说,当遍历到某个事件的最底部时,会传递当前对应的节点数据。在这个阶段,我们会对图层高度进行缩减,将其减半;同时,将步进值(stride)设置为零。
用于绘制的矩形区域将是之前已经计算出的那个区域矩形。这个矩形定义了当前这条条形图在整个视图中的位置。我们会在这个区域内,进一步绘制其子节点对应的 profile 条形图。
通过这种方式,每个节点的子节点都可以以相同的方式被可视化出来,从而在原有 profile 条上嵌套显示其内部结构。这种递归过程理论上没有限制,它可以无限地向下展开,也就是说,只要数据中存在嵌套子节点,就会持续绘制下去,不会自动终止。整个过程实现了多层嵌套 profile 的可视化,具有高度的扩展性。
内存不够了吗
注释掉帧等待 占的时间太多
过场动画改慢
高度还是不对应该是一半才对啊
运行游戏,成功显示完整调用堆栈的性能信息
如果我们想要一次性绘制整个 profile 的调用栈,现在已经实现了这个目标。整个调用栈从上到下完整展示出来,每一个函数或调用路径中的节点都可以看到,甚至包含了最底层的每一个细节部分。
例如,这里显示了某个模块的调用过程,像是 population 的执行情况等等,所有内容都被完整绘制了出来。
当前遇到的问题在于,当鼠标移动到某些区域时,会同时触发多个区域的高亮效果,也就是说,系统在同一时间绘制了多个“热区”(hot zone)。这不是理想状态。
为了改善这一点,需要与“热区矩形系统”进行集成,也就是通过这个系统来确保在任意时间内仅有一个区域被判定为活跃(hot)。这样交互行为才更加合理,视觉表现也会更清晰,整个系统在复杂场景下也更具稳定性。
尽管这种处理方式已经能让交互变得更加健壮,但如果希望实现更复杂或更优雅的交互效果,也可以引入更高级的机制。例如,通过更细致的区域管理或状态判定逻辑来处理高亮优先级等问题。
在实际操作过程中,发现可能一时进行了过多的操作,但整体思路仍然是通过整合“热区控制”和递归绘制机制,完成对整个调用栈的高效可视化。
clangd 报的警告很烦
BeginSim EndSim 添加进入到性能分析里面看看
在 game_debug.h
中引入 MouseTextStackY
,用于显示多个调试元素信息
在处理矩形区域绘制的过程中,当检测到需要显示的文本较多时,可以采用一种类似“堆栈”的方式来管理这些调试信息的展示。设想一种结构,例如用于调试状态的数据结构中,添加一个“鼠标文本堆栈 Y 轴位置”(MouseTextStackY)这样的字段。
这样做的好处是可以在绘制每一条调试文本时,动态调整其在 Y 轴上的位置,避免所有文本都堆叠在固定的位置(例如一开始的 0 或 10),从而使信息显示更清晰、层次更分明。
具体的实现思路如下:
- 每次开始绘制这一批文本前,将 Y 轴位置初始化为 0;
- 每当绘制一行文本时,不再固定使用某个常数(例如 Y=10),而是根据当前的
MouseTextStackY
值来决定具体的位置; - 绘制完成一行后,将该 Y 值向下偏移一个固定值(如 10 像素),以便下一行可以显示在下方;
- 整体形成一种顺序堆叠的效果,让多行调试信息依次排列,避免重叠。
通过这样的方式,整个调试界面的文本展示将变得更有条理,也更容易读取,同时保持了较高的可扩展性。如果后续需要增加更多信息展示行,也只需按顺序追加并更新堆栈的 Y 值即可,无需改动已有的布局逻辑。
FUNCTION 还是有问题
https://github.com/clangd/clangd/issues/1297
变高亮说明可以了
运行游戏,查看新的信息显示效果
我们逐步分析目前的情况,逐渐附加的信息能够帮助我们更清晰地理解当前发生的事情。通过观察,我们能够识别出有两个主要的行为正在进行。这一点现在变得非常明显。
接下来进一步思考这个访问模块的逻辑,我们意识到或许真的需要认真地把这部分做出来。为了实现这个目标,我们需要了解“m”的具体尺寸,尤其是它的行高。知道行高之后,我们就可以合理地进行间距的设计和调整,使整个结构的排布更加合适。
为了解决间距的问题,我们的关键是掌握字体的相关信息。虽然目前对字体系统的细节记得不多,但从逻辑上来看,这部分信息应该不会太难获取。我们也已经找到了对应的内容,它就在那里,显而易见。
整体来看,我们的目标是通过分析字体和行高来实现视觉上的合理间距控制,进而更准确地表达当前系统中所发生的行为。通过逐步理清每一个细节,我们能够更全面地理解内部逻辑,并为进一步开发和实现打下基础。
在 game_debug.cpp
中引入 GetLineAdvance
,用于更健壮地处理多行显示
我们希望避免某些行为持续重复发生,因此考虑将其封装成一个内联函数,比如叫做 get_line_height
或 get_line_advance
之类的。这样可以在需要的时候直接调用,从而避免每次都重复写逻辑。
此外,有些函数接收了 debug 状态作为参数,而函数名本身却还带有 “debug” 的前缀,这样其实有些多余,因为参数已经明确说明它是处理 debug 相关的内容。为了保持命名清晰,有必要在这方面更加严谨,避免重复冗余的信息。
设置 get_line_advance
的目的,是为了让任何地方在需要获取该值时都可以直接使用它。接下来我们可以在对应位置直接调用这个函数。
在查看字体信息的过程中,注意到字体相关的数据似乎就已经存在,位于一个明显的位置。这引发了疑问:既然字体信息已经在那儿,为什么还要通过这种方式去处理?字体数据本身就在那里。
同时也需要重新评估当前使用的一些逻辑,比如是否真的需要现有的一些处理步骤。这些步骤是否仍然有意义?推送字体的逻辑可能仍然是必要的,因为它可能会触发字体的加载,但其他部分则未必如此。
进一步检查发现,有些逻辑其实并不需要存在,像某些明显不会对功能有实际影响的代码可以被省略。还需要验证字体是否真的需要显式加载,如果不需要,那一部分就可以被去除。
注意到某些初始化是在 debug 启动阶段就发生的,因此它们并不依赖后续逻辑,也不是流程中必须的步骤。整体来看,很多部分其实并没有必要保留。
原本是打算直接使用之前准备好的内容,但在分析后发现,那些内容大多并不真正需要,这意味着可以进一步精简逻辑结构,提升效率。我们需要聚焦于哪些代码是真正必要的,并尽可能剔除多余部分,从而让整个流程更加清晰高效。
运行游戏,确认文本间距正常
现在如果我们将鼠标悬停在这一部分上,就可以更直观地看到之前发生了什么。当进入实际渲染流程时,可以明显感觉到绘制的内容变得非常多,信息量庞大,甚至一度超出了当前渲染区域所能容纳的范围。
因此可能需要考虑扩大渲染区域的尺寸,以便更好地承载这些新增内容。这是有道理的,因为当前的负载明显比之前要高,渲染任务也变得更加密集。
造成这一变化的一个主要原因是大量调试用的矩形以及其它辅助图形的生成。随着调试信息的不断增加,系统需要渲染的元素也随之增多,这直接影响到渲染空间的使用和性能的表现。
为了保证显示的完整性和响应效率,调整渲染区域的大小成为必要措施,这样才能避免绘制内容被截断或渲染延迟,从而维持良好的调试与视觉体验。
在 win32_game.cpp
中增大 PushBufferSize
缓冲区大小
在实际创建渲染组时,相关逻辑很快就会被整合进当前模块中。可以看到,渲染组在创建过程中会调用类似 push for size 和 push buffer 的操作。然而,对于 push buffer 需要多大的容量,当前还没有一个明确的估计。
考虑到可能会出现大量的渲染指令、图形对象或调试信息,push buffer 的负载可能会非常高。面对这种情况,暂时最简单的做法是直接将其容量设置得非常大,优先保证系统在高负载下也能正常运行。
虽然这种方式可能并不是最优解,但在尚未掌握具体内存需求的阶段,将 buffer 预留为一个极大的值,有助于规避资源不足导致的崩溃或绘制失败问题。后续可以根据实际使用情况进行优化,合理调整大小,提高资源利用效率。当前阶段,优先考虑稳定性和功能完整性,是更合理的策略。
之前加过了
运行游戏,查看性能分析器并考虑加入缩放功能
可以观察到在系统中存在大量 get_world_sent
类型的调用,这部分的执行过程非常直观,能够清晰地看到例如 game_update_and_render
的具体调用,以及 begin_sim
的触发点和对应的耗时。这些信息具有很强的指导意义。
通过这些信息,可以看到每一段仿真或更新逻辑所消耗的时间,有助于对性能瓶颈或逻辑结构进行直观判断。以前几乎无法得知系统在何时、为何执行某些操作,而现在通过这些标记和调试辅助,已经可以立即获得较为完整的运行全貌。
通过悬停在任意一个调试矩形上,可以清楚了解其代表的具体内容,这极大提升了对程序执行流程的可见性与可解释性。同时,也在思考如何进一步简化这些数据呈现,例如对于一些非常小的节点,可能考虑将它们聚合显示,使得整体可读性更强。
目前尚未确定如何具体实现这种聚合,但这是一个有潜力的优化方向。接下来也考虑加入更多功能,例如实现“缩放”功能,具体来说:
希望能暂停记录调试信息,然后在可视化界面中点击某个矩形,系统便会将该矩形作为焦点进行放大显示,使其充满整个可视化区域,以便查看其详细内容。目前的暂停机制不太理想,因为暂停会导致记录下来的数据本身就是暂停时刻的状态,这显然不是预期的行为。
为此需要引入一种机制,在点击暂停时不再记录调试数据,从而保留点击前的调试状态作为分析对象。一旦实现该机制,便可以在可视化界面中点击任意矩形,触发缩放操作,使其放大并居中,从而详细观察该区域发生的事件和耗时情况。
即便当前界面存在一些抖动或不稳定的表现,也无碍这一功能的必要性。接下来的思路是先暂停功能留到明天处理,今天则集中在缩放功能的开发上。
目标是让用户能够点击任意一个矩形,然后将它放大至整个性能分析视图的显示区域,让整个分析过程更直观、更高效。后续关键问题就是如何实现这一交互逻辑,从而支持点击缩放操作。最终目标是提升整体可视化调试体验,让信息的观察、定位和理解更加迅速与明确。
开始在 game_debug.cpp
中实现缩放
当执行绘制性能分析视图(比如线程区间图)时,目标是让这个线程区间图具备交互能力。具体来说,当用户在图上进行交互操作时,系统应该能够响应这些交互,并根据操作行为进行缩放或切换视图层级。
实现这一功能涉及两个方面的调整:
第一,需要在调试视图中维护关于缩放状态或层级的状态信息。也就是说,调试系统要能够记录当前用户是否进行了交互、是否进入了某个更深的层级,或者是否处于某种“放大视图”模式。这就需要为调试系统添加额外的数据结构,用于标识当前是否处于缩放状态。
第二,在现有的调试视图结构中已经存在一些渲染相关的模块,比如顶部的一些 debug_view
区块,这些用于显示具体的调试内容。目前的调试视图中似乎包含一个内联块结构,并且设置了某种“dim”(暗色)样式,可能用于区分不同的调试层或者视觉状态。
回顾现有结构,似乎之前实现过类似的逻辑,不过具体内容已经有些模糊了。现在可以基于这些现有结构,扩展出对交互操作(如点击、缩放)的响应支持。需要让线程区间图在检测到用户操作后,主动将某一区段放大或聚焦展示,并将该状态反映在调试界面上。
这样可以使分析工作更高效,比如在看到某个耗时明显的区域时,能够立刻点击进入,查看该区域内部更细致的执行细节和时间分布。而这个过程必须与调试系统的状态管理紧密结合,确保交互动作能正确影响图形渲染逻辑,并保持不同调试视图间的同步。
接下来的工作重心将是扩展调试视图的数据结构,引入缩放层级或交互状态的记录,并将这些信息与线程区间图等图形组件联动,完成可视化调试体验的升级。这样一来,整个性能分析系统就能更加灵活、直观,也便于深入定位复杂问题。
在 game_debug.h
中定义结构体 debug_view_profile_graph
我们需要做一些更复杂的处理,因为我们希望实现的是一个更高级的可视化视图,比如一个专门用于展示性能分析图表的视图组件。这个组件里面会包含一个具体的调试元素,比如一个 profile 节点。现在的实现中,我们默认总是抓取根 profile 节点,但我们其实希望能抓取某个特定的节点来查看详细信息。
因此,我们需要有一个机制,能够根据某种 ID 或 GUID 值,去抓取并显示这个特定的 profile 节点。这意味着我们需要一个类似“调试视图中的 profile 图表”的结构,它不仅包含绘图所需的 block,还能标识当前想要查看的那个 profile 节点。
为了实现这一点,我们打算构建一个新的视图组件,这个组件会包含一个指向调试数据中某个特定节点的引用。这个节点将作为当前被查看的目标,它不是默认的根节点,而是可以根据需要被动态定位的节点。
实现过程中需要解决的核心问题是:如何高效地找到目标 profile 节点。因为这些节点通常是树状结构,要定位某个具体节点基本上需要从某一端开始做搜索(深度优先或广度优先),也就是说不能直接随机访问。
我们准备通过某种“GUID”信息来进行定位,即每个 profile 节点在布局中会有一个与之关联的 GUID 索引,借助这个 GUID 值,我们可以尝试快速查找对应的节点。
所以下一步就是以 GUID 为起点,构建一个查找函数,能根据这个值定位到我们真正想要查看的那个节点,然后更新视图来显示它的详细信息。这将使得我们的调试工具更具交互性和可视化能力,从而更容易分析和优化程序性能。
在 game_debug.cpp
中加入通过搜索设置根节点(RootNode)的功能
我们正在实现一个更灵活的调试视图,用于性能分析图表的展示。默认情况下,我们总是展示根节点(也就是整个帧的 profile 数据),但现在我们希望根据用户交互选择某个具体的节点进行展示,这样可以查看更细粒度的性能细节。
为了实现这个目标,我们需要能从 GUID
(一种唯一标识调试元素的值)查找具体的调试元素。我们本身已经有一个哈希表可以实现这个查找,因此查找过程是高效的。我们从调试元素中提取最近一次的事件(event),从中获取 profile 节点,从而更新当前的视图。
我们接着实现了一个 GetElementFromGUID
的函数,它可以根据 GUID
查找调试元素,这样我们就不需要通过事件来反推,而是直接根据用户点击的信息来找目标节点。
在实现中,我们发现原有的函数名和参数设计并不太合理,比如 get_element_from_event
并不真正需要事件,因此进行了重构,把逻辑提取出来封装成了一个更通用的接口。
我们也注意到当前代码文件组织较混乱,既包含底层结构,又混杂了渲染逻辑,总行数已经超过2000行。为了解耦和提高可维护性,我们准备将其拆分成多个文件,例如专门用于 UI 调试的头文件 debug_ui.h
,把查找和渲染逻辑分开。
最终目标是让用户点击某个图表矩形时,程序能够自动识别并查找对应的调试元素,提取其 profile 节点,并将该节点设置为当前展示内容,使性能分析更加精细化与可交互。
为了实现点击行为与 GUID
更新联动,我们还需要在交互逻辑中加入对应的代码,即在点击矩形时自动更新 GUID
值,驱动视图刷新,展示新节点的详细信息。这部分是后续要补充的关键步骤。
在 game_debug.h
和 game_debug.cpp
中实现用于缩放的根节点设置功能
当前我们正在为性能分析图(profile graph)添加一种新的交互类型,目的是允许用户点击图表中的某个区域时,能够设置当前视图聚焦(或缩放)到那个区域所对应的具体 profile 节点。
首先,在已有的交互类型列表中增加了一种新的交互类型,例如 DebugInteraction_SetProfileGraphRoot
。这个类型表示用户想要将图表的视图根节点设置为某个新的 profile 节点。之后,在处理交互逻辑的分支中添加了该类型的处理逻辑。
在执行交互时,我们首先获取当前调试元素(debug element)的视图,通过这个视图获取其对应的 profile 图表,再将图表的 GUID
设置为我们想要聚焦的节点 ID。为了实现这一步,我们需要将具体的目标元素传递给交互逻辑。
原本系统中交互事件传递的是鼠标位置(mouse p),这部分本质上是临时性的调试信息,但为了实现更合理的机制,现在把交互关联到具体的调试元素。为此,我们需要在绘制图表矩形的过程中,绑定相应的交互事件,使得每个矩形在被点击时,触发 DebugInteraction_SetProfileGraphRoot
类型的交互,并传入当前矩形所对应的调试元素。
系统中的交互管理方式是:绘制某个交互区域(如矩形)时,如果设置了对应的交互类型,在鼠标悬停或点击时,就会触发该交互。每次绘制图表矩形时,我们都会绑定这种“点击后设置根节点”的交互。要实现这点,需要构造一个交互对象,设置其类型为 DebugInteraction_SetProfileGraphRoot
,并附带当前的 debug 元素 ID 和 GUID。
此处还面临一个问题:绘制 profile 图表时,当前代码并未将 profile 图表本身的 ID(也就是图表容器的 debug id)作为参数传递给绘制函数。为了确保点击时可以识别这个图表属于哪个 debug view,需要把该 ID 从调用上层一直传递下来。
最终,整个流程是:
- 在绘制每个 profile 矩形时,为其绑定一个交互对象。
- 交互对象的类型是
DebugInteraction_SetProfileGraphRoot
。 - 交互对象中记录当前点击元素(目标节点)以及图表容器的 ID。
- 一旦用户点击该区域,系统触发交互,根据交互信息定位到 profile 图表视图,然后更新其
GUID
,以展示目标节点的详细性能信息。 - 为了支持这一机制,整个绘制调用链需要传递图表 debug id 以便交互逻辑能正确识别。
整个改动涉及到交互系统、调试状态结构、profile 图表绘制逻辑等多个模块,需要适当重构,确保数据流和调用关系清晰。完成后,性能图表将具备更强的交互性,用户可深入查看任意细节节点的性能信息。
运行游戏,尝试缩放功能
我们继续调试设置 profile graph 根节点(也就是视图聚焦节点)的功能。当前整体流程已经大致完成,但功能效果还未完全生效。
目前点击图表中的某个绿色区域(即某个 profile 节点)时,系统确实执行了一些操作,说明交互机制本身被触发了,但是界面上没有任何可见的变化,功能似乎没有按预期工作。
以下是当前状态的详细总结:
当前已经完成的内容:
-
交互类型创建:
- 已成功添加一种新的交互类型:设置 profile 图的根节点(
set_profile_graph_root
)。 - 在用户点击某个节点时,系统能够正确生成该交互事件。
- 已成功添加一种新的交互类型:设置 profile 图的根节点(
-
交互触发绑定:
- 绘制 profile 图时,每个可点击的节点区域(如矩形)都绑定了该交互。
- 点击行为已经可以触发相应的代码逻辑。
-
调试视图查找和设置:
- 在触发交互时,系统会定位到当前图表对应的 debug 视图。
- 成功找到了需要修改的图表视图对象(view)。
- 尝试设置该图表的根节点 grid。
当前存在的问题:
-
点击后无可见反馈:
- 用户点击后并没有在图表界面上看到更新,界面无变化。
- 说明虽然交互被触发,但设置并没有真正影响最终的可视输出。
-
可能原因分析:
- 设置的新根节点未能正确传递到图表的渲染逻辑中。
- 设置虽然发生了,但渲染流程并没有根据新节点重新生成图表。
- 新设置可能被覆盖,或者视图重建时仍然使用旧的默认根节点。
-
缺乏“返回”功能:
- 当前没有“返回上一个视图根节点”的功能,点击某个节点后无法回到之前的状态。
- 这限制了调试时的灵活性。
下一步改进计划:
-
检查根节点更新后是否参与了图表重建:
- 确保设置的新根节点确实进入了绘图逻辑。
- 核查 profile graph 渲染是否读取了正确的根节点信息。
-
实现刷新机制:
- 每次根节点变更后,确保强制刷新 profile 图。
- 如果视图状态缓存了旧图,需要清除或重新生成。
-
增加历史记录机制:
- 为根节点变更增加“历史记录”,实现“返回上一级”的功能。
- 类似浏览器的后退按钮,提升交互体验。
-
调试输出验证:
- 增加调试日志或控制台输出,确认设置的节点值是否正确写入视图状态。
- 检查设置发生在渲染之前,且状态生效。
总的来说,当前功能已经打通了关键路径:从点击事件到交互触发、从调试视图找到目标图表、再到设置新的根节点。剩下的就是确保这个设置能顺利进入图表渲染流程并生效,以及加入一些基础的界面反馈机制(例如“返回”功能)来提高可用性。
点击怎么没反应呢
调查一下原因
点击
在调试器中中断于 DEBUGEndInteract
,检查缩放时的数值
当前我们正在调试点击某个 profile 节点后设置其为根节点的流程。总体交互触发、数据传递等关键路径都已经贯通,但显示上仍然没有任何可见变化。我们逐步使用断点深入分析,发现了几个关键问题。
当前调试的具体流程和状态:
-
断点设置位置:
- 已在
setProfileGraphRoot
函数处设置断点,用于观察点击事件处理逻辑。 - 能够准确捕获并打印出当前被点击的 debug 视图及目标节点。
- 已在
-
验证交互数据是否正确:
- 被点击的节点数据(如
debug view
、grid
、interaction element
等)都成功捕获。 debug collation
正常,设置的grid
值也是正确的。
- 被点击的节点数据(如
-
确认 profile graph 绘制流程启动:
- 成功进入
drawProfileIn
方法。 - 能够识别当前处于 frame 层级,进入图表绘制逻辑。
- 成功进入
发现的主要问题:
-
点击后未显示任何图表:
- 尽管交互触发,debug 数据正常,视图也重新绘制,但页面上看不到任何 profile bar。
-
缺失 lane 设置:
- 猜测原因之一是设置根节点后,未重新配置 lane 布局,导致 layout 无法进行。
- 分析中提到如果是在 thread 索引的上下文中,不应该再使用原本的 thread offset 来绘制。
-
更深层的问题:根节点无子节点:
- 断点进一步分析后发现:虽然点击的节点在被点击前有子节点(已绘制在图表上),但设置为根节点后,该节点竟然没有任何 children。
- 调用
drawProfileBars
时遍历其 children 数组,发现为空。
对比现象与期望,发现矛盾:
- 在点击节点之前,我们能清楚看到该节点拥有一个或多个子节点,且这些子节点已经绘制在页面上。
- 设置该节点为根节点后重新绘制,却无法显示任何内容。
- 从数据结构中检查,children 数组为空,和视觉上已看到有子节点的结果矛盾。
当前推测与待验证点:
-
节点子数据未被正确传递或解析:
- 怀疑当前获取的“根节点”不是完全体,或其 children 没有正确加载。
- 很可能在设置新根节点时,节点只传递了 metadata,没有关联其 full children 树。
-
上下文丢失:
- 原来的节点是通过更高层级 context 推导子树,现在直接将某个中间节点作为根时,缺乏从上层继承的数据上下文。
-
调试路径继续:
- 需要进一步进入
debugCollation
分析其如何生成子节点。 - 检查是否有懒加载机制或子节点被过滤、延迟填充等逻辑。
- 需要进一步进入
下一步行动计划:
-
继续调试 root 节点获取子节点的过程:
- 分析为什么该节点在变为 root 后 children 数组变为空。
- 尤其是
debugCollation
的数据结构构建过程。
-
确认视图重建是否丢失上下文信息:
- 验证是否只设置了 root id,而没有连带其完整 profile 数据结构。
- 必要时补传 root 对应的完整子图结构或上下文标识。
-
重新整理 lane 计算逻辑:
- 确保设置新根节点后,layout 和 lane 计算能够自动重启。
当前我们已经深入定位到最关键的 bug:被设置为根节点的 profile node 没有子节点。这是造成“点击后无变化”的直接原因。接下来重点将放在确认为什么该节点的数据在成为 root 后发生了丢失,并从数据结构源头验证是否需要做额外处理来恢复其子节点。
在调试器中中断于 ZoomInteraction
,检查数值,发现当前选错了帧
目前我们正在深入调试为何设置某个 profile 节点为根节点后,其无法正确展示子节点。通过断点调试以及逐步分析内部状态,逐步识别出问题的根源和执行流程中的关键细节。
当前调试步骤与观察结果:
-
断点设置于 Zoom Interaction 上
- 成功捕获设置根节点交互的过程,进入 zoom interaction 的处理逻辑。
-
确认 Profile 节点状态
- 当前处理的 profile 节点看起来是
debug collation
。 - 该节点本应拥有一个子节点
debug end
。 - 从之前的图中观察确实绘制过该子节点。
- 当前处理的 profile 节点看起来是
-
断点检查子节点状态
- 跟踪并查看
debug collation
,确认它确实有first child
,即debug end
。 - 说明 profile 节点本身的数据结构是正确的,具备有效子节点。
- 跟踪并查看
-
疑问点:为何重新绘制时没有子节点?
- 继续深入至元素对象,检查其当前事件对应的数据。
- 发现元素当前指向的 debug node 中 没有 first child。
发现的核心问题:
-
当前 debug state 指向尚未完成的 frame
- 进一步分析
debug state
中的 frame 信息。 - 发现当前 frame 是 正在被构建或处理中的帧(frame 号为
596
)。 - 即当前 debug context 指向的是一个正在“构建过程中”的帧数据,而非最终定型的结果。
- 进一步分析
-
frame 尚未完成关联,导致子节点缺失
- 正因为该 frame 尚在处理中,其 debug 数据结构尚未补全子节点信息。
- 虽然逻辑上点击的节点拥有子节点,但此时还未关联或填充进当前 frame 的 debug 表达中。
关键结论:
- 不是 profile 节点真的没有子节点,而是当前的 frame 尚未完成“关联(correlation)”。
- 当前 debug state 指向的是未完成的最新帧,而不是点击时图上可见的那个已经完成的 frame。
- 因此,在重新渲染图表时,由于所引用的数据还未完成构建,自然无法正确渲染子节点。
可能的修复与后续计划:
-
避免依赖未完成 frame 进行绘制
- 在点击某个节点设置为根节点前,应判断其所在 frame 是否已经完成关联。
- 若未完成,应等待或切换至最近一个已完成的 frame。
-
数据来源需精确绑定已完成 frame
- 将视图渲染绑定至上一次“已完成的 frame”数据,而非当前正在构建的帧。
-
增加调试日志辅助确认数据状态
- 输出当前所引用的 profile 节点来源 frame 的编号,确保其来自 finalized frame。
总结:
虽然表面看逻辑流程和数据都没问题,但由于当前 frame 尚在构建状态,导致节点数据尚未完整。点击操作引用了这个尚未完成的帧中的节点,造成了子节点缺失,从而图形渲染失败。关键问题不在交互逻辑或节点结构本身,而在于 frame 的时间点和数据成熟度。接下来的修复重点应放在确保只对“已完成帧”的节点进行交互操作,并避免访问未完成的 debug 数据。
在 game_debug.cpp
中调整逻辑,查找正确的帧以设置根节点
当前的问题在于,我们在处理设置 profile 根节点的过程中,错误地获取了最新的事件(most recent event),而实际上我们需要的是当前帧对应的事件节点。这带来了结构性上的挑战,暴露出调试系统中的一个根本性设计限制。
当前核心问题解析:
-
错误地获取了最新事件节点
- 在设置 profile graph 根节点的过程中,当前逻辑是通过查找“最新事件”来定位节点。
- 但这并不等于当前帧(当前 frame)中的对应事件。
- 最新事件可能属于一个尚未完成的帧,其数据不完整,导致无法获取正确的子节点结构。
-
调试系统的事件是单向串联(forward-threaded)
- 事件节点之间只存在正向引用,即每个事件知道它的“下一个”。
- 但是缺乏反向引用(即无法从某个事件反查其“前一个”或“所在帧”)。
- 导致我们无法从最新事件往回查找到属于当前帧的事件,只能向前查。
所需的逻辑变更:
我们需要实现如下逻辑:
- 不再依赖“最新事件”作为起点。
- 从当前帧的上下文中,反向搜索所有相关事件,直到找到与当前帧
frame index
匹配的那一个。 - 搜索方式是遍历事件链,逐个判断其
frame index
是否匹配。
伪代码逻辑如下:
for (let evt = mostRecentEvent; evt != null; evt = evt.previous) {if (evt.frameIndex === targetFrameIndex) {// 这是我们需要的事件节点return evt;}
}
问题难点:
- 事件缺乏反向 threading,即
evt.previous
并不存在。 - 所以不能像上面那样优雅地反查。
- 为了解决这个问题,只能执行线性搜索遍历所有事件,查找与当前帧相匹配的那一个。
这就造成了所谓的“非常糟糕的搜索”(nasty search)问题:
- 运行时性能差;
- 实现逻辑不够优雅;
- 容易出现边界 bug;
- 调试和维护成本高。
当前拟采用的策略:
-
在现有前提下,暂时妥协,进行全量搜索:
- 遍历所有事件节点;
- 判断其
frameIndex
是否与当前帧匹配; - 若匹配,则选定为我们要使用的 node;
- 否则跳过。
虽然效率低,但这是在没有反向 threading 的前提下唯一能用的方法。
后续改进方向建议:
-
为 debug 系统增加反向引用链(双向 threading)
- 在构建 debug 事件链时,补充
previous
指针; - 便于快速回溯;
- 可提升性能和逻辑清晰度。
- 在构建 debug 事件链时,补充
-
增加事件索引结构(如 frame index 到事件节点的映射)
- 构建一个映射表,用
frameIndex → 事件节点
; - 查找时可 O(1) 或 O(logN) 获取目标节点;
- 大幅减少搜索成本。
- 构建一个映射表,用
总结:
目前的实现因为调试事件链是单向串联的,导致无法快速从最新事件回溯到当前帧的事件节点。只能采用性能低下的全量搜索方案来匹配 frameIndex
。这种方式虽然勉强可用,但存在明显的结构性瓶颈。为了从根本上解决这一类问题,应在后续版本中对调试系统的结构做出调整,支持事件节点的双向访问或提供帧级索引,从而支持更高效、可靠的调试与交互逻辑。
运行游戏,成功实现漂亮的缩放功能
现在虽然系统运行速度有些慢,但功能已经基本能够正常使用了。例如点击某个节点后,可以成功地进行向下钻取(drill down),说明核心问题已经得到解决。不过,目前还有一些体验上的问题需要继续优化。
当前功能状态:
- 点击图中的节点后,系统可以正确进入子节点,即“向下钻取”功能已经正常工作。
- 实际运行时可以看到从顶层的
Update
和Render
开始,一层层深入到例如MoveEntity
等具体调用。 - 每一次点击深入都能正确更新视图,说明结构正确、数据有效。
- 这标志着主要逻辑路径已经通畅,问题核心已经修复。
当前需要进一步优化的点:
-
查找结构仍旧复杂且低效
- 当前使用的是链表(linked list)结构,虽然利于内存复用,但不便于快速定位具体节点。
- 如果继续使用链表,可能需要加入辅助索引或跳表结构,提升查找效率。
- 也可能需要彻底更换为更适合随机访问的数据结构,例如数组加索引映射。
-
跳转体验有待加强
- 当前只能一层层深入,但无法回退到上一级节点。
- 需要设计“返回”功能,建议支持鼠标“后退按钮”操作,以便用户快速回到上一个层级。
-
数据结构调整的可能性
- 现在已经弄清楚存储的数据结构和格式,因此有机会重新设计数据组织方式,使其更适合当前用例。
- 例如,可以考虑存储显式的父子关系引用、帧索引到事件的映射表,或用更高效的跳转机制代替纯链表。
使用体验展望:
- 向下钻取流程顺畅,可查看例如
BeginSim
,MoveEntity
等内部函数调用。 - 很快就可以实现一个完整的上下钻交互流程。
- 一旦实现返回功能(例如鼠标返回键映射到“回退上层节点”),将大幅提升用户交互体验。
- 整体结构趋于稳定,进入体验和性能优化阶段。
总结:
目前系统已能正确执行向下钻取操作,说明核心问题得到解决。接下来应聚焦于提高查找效率和优化用户交互方式。链表结构虽利于内存管理,但不适合频繁、快速的节点跳转,可能需要引入更高效的查找机制。同时,返回功能也应尽快实现,以支持完整的上下文导航体验。系统已经基本成型,离可用状态已经不远。
Q&A
你现在正在做的游戏也有这些功能吗?
他们在讨论一个“drill down profiler”(可逐层下钻分析的性能分析器),并提到了“PopcornFX”和“X90”,是在询问当前使用的游戏项目中是否包含类似的工具。不过并不清楚这两个名字具体指代什么工具,也可能只是误听、代号或内部术语。
其中一方表示理解“drill down profiler”的意思,但不太清楚对方所提到的“PopcornFX”或“X90”具体指什么。因此,他们的对话重点不在这两个词本身,而是在是否存在某种能够进行层级细分分析的性能分析工具,以及当前使用的游戏项目中是否实现了类似的功能。
总体来看,讨论的核心是关于性能调试工具,特别是那种支持逐层深入查看调用或逻辑结构的分析工具,而不是“PopcornFX”或“X90”这些名词本身。
PopcornFX 是一个专注于实时视觉特效(VFX)的中间件工具,主要用于 游戏开发、电影制作、AR/VR 应用 等领域,用来创建高性能、可高度定制的粒子特效系统。
以下是 PopcornFX 的核心功能和用途简介:
PopcornFX 的用途
-
粒子系统编辑器
- 提供功能强大的可视化编辑器,允许艺术家和特效设计师创建烟雾、火焰、爆炸、魔法等复杂粒子特效,无需编写底层代码。
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实时运行性能高效
- 特别适合在游戏引擎(如 Unity、Unreal Engine、自研引擎)中运行,优化了运行时性能,可以在移动设备、主机、PC 上高效表现。
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跨平台支持
- 支持 Windows、Linux、iOS、Android、主机平台(如 PS5、Xbox)、以及 VR/AR 硬件。
-
脚本与自定义行为
- 支持使用特定脚本语言(类似 shader)编写粒子行为,实现更加复杂的交互和动态控制。
-
可嵌入游戏引擎或工具链
- 提供 SDK 和插件,可集成到自研引擎或 Unity、UE4 等主流工具中。
典型应用场景
- 游戏中的战斗魔法、枪口火焰、爆炸、环境特效(雨雪雾等)
- 影视级别的实时预览特效系统
- VR/AR 场景中的沉浸式特效
- 虚拟直播、互动媒体等实时渲染内容
支持的游戏引擎示例
- Unreal Engine(通过插件)
- Unity(通过插件)
- CryEngine、自研引擎(通过 C++ SDK 集成)
总结一句话:
PopcornFX 是一款为实时内容打造的粒子特效引擎和工具,旨在帮助开发者和艺术家高效创建复杂的视觉效果,并能直接部署到各种平台。
如果你在做游戏、虚拟演出或实时动画项目,并且对高性能、高灵活性的粒子效果有需求,它是一个非常专业的选择。
我们的调试工具是否足够先进,能检测出操作系统层面的卡顿,比如堆内存/内存性能问题?
目前的调试工具无法直接检测操作系统层面的性能问题,比如线程调度带来的延迟、堆内存或整体内存性能问题等。这类问题通常只能通过间接的方式观察和推测,而不是通过工具直接显示。
具体原因在于,虽然 Windows 有一套叫做 Event Tracing for Windows (ETW) 的机制,理论上可以追踪内核何时抢占线程、线程切换的具体时机等,但这套 API 的设计极其复杂、繁琐且难以使用。即使进行了大量研究,也很难完整实现;实际上,现有的尝试甚至都未能做到功能完整。这个 API 被形容为有史以来最糟糕的接口设计之一,不适合用于当前的调试工具系统中。
因此,目前的调试方式不会去调用或整合 ETW 来获取线程调度相关的数据,完全放弃了这条路径。取而代之的,是通过其他更可控的方式,比如分析时间轴上某些区域是否存在异常的计算时间突增,进而间接判断是否可能发生了内核调度行为。
至于堆或内存相关的问题,当前也不会受到操作系统堆性能的影响,因为完全没有调用系统的堆管理器。使用的是自定义的内存分配系统(如 arena 或类似的内存池系统),避免了标准 OS 堆带来的不确定性和性能问题。因此,不会出现系统堆导致的性能瓶颈,也不会受到系统内存碎片或分配慢的影响。
总的来说:
- 工具不会直接显示线程调度或内核介入的时序信息;
- 也不会直接报告内存或堆的性能问题;
- 但可以间接发现某些行为异常的区域,提供线索;
- 使用的是自定义堆系统,避免了系统堆本身的性能问题。
ETW(Event Tracing for Windows) 是微软提供的一套高性能、低开销的事件跟踪系统,全称为 Event Tracing for Windows,用于在 Windows 操作系统中收集和分析系统级或应用级的运行数据。它广泛用于性能分析、调试、故障排查、安全监控等领域。
ETW 的核心作用:
-
事件记录与追踪(Tracing)
-
能记录内核级别和用户级别的各种事件,例如:
- 线程/进程创建与销毁
- 上下文切换(线程调度)
- I/O 操作(文件读写、磁盘活动等)
- 内存分配和释放
- 网络活动
- 应用程序自定义事件
-
-
高精度时间戳
- ETW 可以提供纳秒级精度的事件时间戳,适合用来做性能瓶颈分析。
-
低开销
- 设计上对系统性能影响极小,适合在生产环境中运行。
ETW 的典型使用场景:
场景 | 描述 |
---|---|
性能分析 | 分析程序运行的 CPU 使用率、I/O 开销、内存分配频率等。 |
系统调试 | 调查程序异常、死锁、线程调度问题。 |
安全监控 | 捕捉系统关键事件,如可疑文件访问、服务创建等。 |
日志收集 | 用于 Windows Event Viewer 和某些远程监控工具。 |
ETW 的组成部分:
- 事件提供者(Providers):发出事件的源头,可以是系统组件、驱动程序或应用程序。
- 事件消费者(Consumers):处理这些事件,比如调试工具、性能分析器等。
- 控制器(Controllers):启动或停止跟踪会话、设置缓冲区等。
相关工具:
- xperf / Windows Performance Toolkit (WPT):微软提供的性能分析工具,基于 ETW。
- PerfView:.NET 和 Windows 的分析工具,支持 ETW 数据查看。
- Windows Event Viewer:可视化查看部分 ETW 事件。
举例说明:
比如开发者想知道某个游戏帧卡顿发生在哪一步,可以用 ETW 跟踪所有线程切换和 I/O 操作,然后通过时间线分析是 CPU 被系统线程占用,还是磁盘读取慢,还是内存碎片导致分配失败,从而定位性能瓶颈。
为什么 ETW 很难用?
- API 非常复杂,配置麻烦;
- 数据格式庞杂,处理 ETW 数据需要专门工具或代码;
- 调用方式繁琐,很难快速集成到小型或自定义调试工具中。
总结一句话:
ETW 是 Windows 下最强大的事件跟踪机制,能深入挖掘系统和应用运行时的底层信息,是高级性能调试的重要工具,但使用门槛极高。
在回放时,debug 信息是否显示过去的 CPU 数据?
在进行回放时,调试控制台会显示当前的 CPU 信息,但并不会直接显示游戏回放时的行为。调试回放系统并不重现游戏的所有行为,而是重现了代码中的名称和输入。这意味着,回放的是代码和输入的执行,而不是完整的游戏行为。因此,调试回放过程中,我们只能看到与代码执行相关的信息,而不是实际的游戏画面或完全的游戏行为模拟。这种回放方式会动态地重建游戏代码的执行过程。
这是哪种类型的游戏,比如第一人称射击、角色扮演等?
这段内容描述了一款游戏的类型,提到了它是一款“简单的第一人称射击游戏”(easy fps),同时还提到了“rpm”等内容,可能是指游戏中涉及的某些元素或机制(例如每分钟射击次数,或者某些游戏内部的统计数据)。另外,还指出这款游戏具有“冒险动作游戏”的特点,意味着它可能结合了动作和冒险元素,提供了更具探索性和挑战性的玩法。
是的,Profiler 太棒了!
这段内容提到了“Profiler” 可能是在讨论与性能分析相关的工具或库,其中“profiler”显然是指性能分析器。性能分析器(profiler)是一种工具,通常用于分析程序的执行性能,帮助开发者识别代码中的瓶颈或性能问题。通过使用性能分析器,可以获取程序运行时的详细信息,比如各个函数或方法的调用次数、执行时间等,从而优化程序的效率。在这里,提到的“Profiler”和“works ninety”可能是特定的工具、库或技术,帮助进行游戏或程序的性能分析。
我发现字体没渲染出来是因为我在 2560x1440 屏幕上设置了 200% DPI 缩放。我是否需要使用特定分辨率才正常显示?
在讨论的过程中,出现了关于字体渲染的问题,特别是在分辨率和缩放设置下的表现。使用的是一台分辨率为2560x1440,屏幕尺寸为14英寸的设备,并且设置了200%的显示缩放。尽管该设备的设置是高分辨率和高缩放比例,但在某些情况下,字体显示可能出现问题。
根据描述,问题可能与字体生成相关,而不是操作系统的DPI(每英寸点数)缩放设置。特别是Windows的DPI缩放对游戏的渲染似乎没有影响,游戏并没有使用Windows的字体服务。因此,屏幕的DPI设置和缩放比例并不会直接影响到游戏的字体显示效果。
可能的原因是字体文件的生成方式出现了问题。如果尝试生成自定义字体文件时,可能会发生渲染错误或不兼容的情况,这导致字体无法正确显示。
总结来说,游戏的渲染与操作系统的字体缩放无关,而更可能是自定义字体文件的生成或使用中存在问题。
你们在实现线程系统时,有特别原因不加入倒退(回滚)功能吗?
在讨论是否实现向后移动以及线程系统时,主要关注的是是否需要实现一种随机访问机制,能够让我们跳跃到两帧之前的状态。如果是这样的话,可能需要使用更像循环数组的结构来存储数据。
在之前的设计中,当内存被使用完时,系统会根据设定的内存限制自动释放旧数据。虽然这种方法可以确保内存的使用不会无限制增长,但可能并不是最理想的方式。现在回顾起来,我们可能应该采取另一种方法:为每个调试元素分配固定的内存量,并将这些元素存储在一个循环缓冲区中。这样就可以实现通过当前指针回溯到固定数量的帧,而不必依赖于动态地管理内存。
具体来说,通过这种循环缓冲区设计,可以允许系统随时回溯指定数量的帧,例如始终保留512帧或者256帧的数据,这样就可以通过在数组中回绕来实现向后查找,而无需不断增加内存。这种方法的优势是更加稳定并且容易管理,因为内存的使用量是固定的,并且可以保证向后查找的速度和效率。
改变现有的内存管理方式并不会特别复杂,因此未来可能会考虑切换到这种方式,将存储系统改为固定大小的循环缓冲区。