CUDA学习(二十二)

简介:

与OpenGL互操作性:
OpenGL(全写Open Graphics Library)是指定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业的图形程序接口。它用于三维图像(二维的亦可),是一个功能强大,调用方便的底层图形库。
可以映射到CUDA地址空间的OpenGL资源是OpenGL缓冲区,纹理和渲染缓冲区对象。
一个缓冲区对象使用cudaGraphicsGLRegisterBuffer()注册。 在CUDA中,它显示为一个设备指针,因此可以通过内核或通过cudaMemcpy()调用来读写。
使用cudaGraphicsGLRegisterImage()注册纹理或渲染缓冲区对象。 在CUDA中,它显示为一个CUDA数组。 内核可以通过将数组绑定到纹理或表面引用来读取数组。 如果资源已经用cudaGraphicsRegisterFlagsSurfaceLoadStore标志进行了注册,它们也可以通过表面写入功能写入。 该数组也可以通过cudaMemcpy2D()调用读取和写入。 cudaGraphicsGLRegisterImage()支持所有具有1,2或4个分量和浮点内部类型(例如GL_RGBA_FLOAT32),归一化整数(例如GL_RGBA8,GL_INTENSITY16)和非标准化整数(例如GL_RGBA8UI)的纹理格式(请注意, 非标准化的整数格式需要OpenGL 3.0,它们只能被着色器写入,而不能被固定功能管道写入)。
其资源被共享的OpenGL上下文必须是主线程的当前进行任何OpenGL互操作API调用。
请注意:当一个OpenGL纹理被绑定(例如,通过请求使用glGetTextureHandle / glGetImageHandle API的图像或纹理句柄),它不能被注册到CUDA。 应用程序需要在请求图像或纹理句柄之前注册纹理进行交互。
以下代码示例使用内核动态修改存储在顶点缓冲区对象中的顶点的2D宽x高网格:

GLuint positionsVBO;
struct cudaGraphicsResource* positionsVBO_CUDA;
int main()
{
    // Initialize OpenGL and GLUT for device 0
    // and make the OpenGL context current
    ...
        glutDisplayFunc(display);
    // Explicitly set device 0
    cudaSetDevice(0);
    // Create buffer object and register it with CUDA
    glGenBuffers(1, &positionsVBO);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, positionsVBO);
    unsigned int size = width * height * 4 * sizeof(float);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, size, 0, GL_DYNAMIC_DRAW);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    cudaGraphicsGLRegisterBuffer(&positionsVBO_CUDA,
        positionsVBO,
        cudaGraphicsMapFlagsWriteDiscard);
    // Launch rendering loop
    glutMainLoop();
    ...
}
void display()
{
    // Map buffer object for writing from CUDA
    float4* positions;
    cudaGraphicsMapResources(1, &positionsVBO_CUDA, 0);
    size_t num_bytes;
    cudaGraphicsResourceGetMappedPointer((void**)&positions,
        &num_bytes,
        positionsVBO_CUDA));
        // Execute kernel
        dim3 dimBlock(16, 16, 1);
        dim3 dimGrid(width / dimBlock.x, height / dimBlock.y, 1);
        createVertices << <dimGrid, dimBlock >> >(positions, time,
            width, height);
        // Unmap buffer object
        cudaGraphicsUnmapResources(1, &positionsVBO_CUDA, 0);
        // Render from buffer object
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, positionsVBO);
        glVertexPointer(4, GL_FLOAT, 0, 0);
        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        glDrawArrays(GL_POINTS, 0, width * height);
        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        // Swap buffers
        glutSwapBuffers();
        glutPostRedisplay();
}
void deleteVBO()
{
    cudaGraphicsUnregisterResource(positionsVBO_CUDA);
    glDeleteBuffers(1, &positionsVBO);
}
__global__ void createVertices(float4* positions, float time,
    unsigned int width, unsigned int height)
{
    unsigned int x = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
    unsigned int y = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
    // Calculate uv coordinates
    float u = x / (float)width;
    float v = y / (float)height;
    u = u * 2.0f - 1.0f;
    v = v * 2.0f - 1.0f;
    // calculate simple sine wave pattern
    float freq = 4.0f;
    float w = sinf(u * freq + time)
        * cosf(v * freq + time) * 0.5f;
    // Write positions
    positions[y * width + x] = make_float4(u, w, v, 1.0f);
}

在Windows和Quadro GPU上,cudaWGLGetDevice()可用于检索与wglEnumGpusNV()返回的句柄关联的CUDA设备。 Quadro GPU在多GPU配置中提供比GeForce和Tesla GPU更高的OpenGL互操作性,其中在Quadro GPU上执行OpenGL渲染,并在系统中的其他GPU上执行CUDA计算。
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CUDA学习(二十七)
终于结束了CUDA关于纹理内存的介绍,接下来的应该会GPU对原程序的性能优化有关
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