使用Qt Quick 3D 持久缓存着色器

着色器和三维材质

使用材质渲染三维物体涉及顶点和片段着色器。

在三维场景的生命周期内首次遇到材质时，会在运行时发生以下情况：

• 生成着色器源文本。
• 着色器通过标准 Qt 着色器流水线发送。生成的结果是着色器的中间字节码版本（SPIR-V）、用于其他 3D API 的源代码变体（用于 OpenGL 的 GLSL、用于 Direct3D 的 HLSL 等）以及附加元数据。
• 当 3D 引擎创建一个graphics pipeline 时，会选择适合所用 3D API 的字节码或源代码变体，然后底层 3D API 可能会针对实际 GPU 指令集执行第二阶段编译。

所有这些操作加在一起，成本可能会很高。为了避免在应用程序的后续运行中出现这种情况，我们采用了两个基于磁盘的持久缓存。

底层缓存

Qt Quick 3D 基于Qt Quick 和场景图。在对 OpenGL 程序二进制文件、Vulkan 管道等进行基于磁盘的持久缓存时，使用的是相同的基础架构。

有关详细讨论，请参见QQuickGraphicsConfiguration#Pipeline Cache Save and Load 。

默认情况下，着色器磁盘缓存已启用。这意味着，即使平台或 3D API 实现不对已编译的着色器执行持久缓存，Qt 仍可存储 OpenGL 程序二进制文件或在QQuickWindow 生命周期中收集的类似资产。关闭窗口时会将数据写入磁盘，并在下一次运行应用程序时重新加载。这样，当着色器在以前的程序运行过程中出现时，图形管道的创建速度就会大大加快。

三维材质着色器和后处理特效也参与其中。

材质着色器缓存

与Qt Quick 不同，Qt Quick 3D 目前依赖于在运行时生成三维材质和特效的着色器源文本。使用着色器生成工具时例外，但该功能是试验性的，目前不建议在生产中使用。

生成着色器源代码文本，然后执行第一阶段编译和转译（详情请参见QtXML Shader Tools ）可能是一项昂贵的操作。对于二维材质和特效，这通常在构建时进行，而对于三维材质和特效，目前还不能这样做。

因此，Qt Quick 3D 采用了另一种基于磁盘的缓存。它存储生成的 3D 材质和效果的资产。

这意味着，与底层缓存相结合，在以前的程序运行中遇到的带有材质的 3D 场景，在以后的运行中再次遇到时，将不会导致昂贵的阻塞操作。

应用程序属性Qt::AA_DisableShaderDiskCache 和相应的环境变量也适用于材质着色器缓存。设置后，Qt 的底层和Qt Quick 3D 的材质缓存都将被禁用。