schnelstmöglich dividieren?

[Medium]

Irgendwann ist eben auch Schluss mit Optimierbarkeit auf unterster Ebene - irgendwo MUSS ja auch was berechnet werden :). Daher eben auch unsere Vorschläge, an höhergelegenen Logiken noch was rauszuholen. Wenn es Z sein muss, und zwar per Pixel, wird man um was auch immer für eine Interpolation für jeden Pixel nicht herum kommen, und Interpolation sind Verhältnisrechnungen, und da steckt ja schon fast Sprachlich drin "duuu mussssst dividiiiieren". Oft auch Floatlastig, da gern Ranges von 0..1 genommen sind (wobei man da, wenn es nur linear bleibt, mittels Skalierung auch noch drum rum kommt meistens).
Es bleibt also nur zu gucken, wie man möglichst geschickt interpoliert, oder wie man im Vorfeld noch besser, noch mehr Notwendigkeit zur Interpolation gleich eliminiert. Oder man taucht in Parallelisierung ab (was aber so generell sicherlich sinnvoll ist, egal wie das hier ausgehen wird.)

[OldGrumpy]

@Amateurprofi: Hast Du denn auch die ganzen Constraints bzgl. Alignment usw. beachtet und die Daten optimal arrangiert? Wundert mich etwas, dass es "mit den neueren Opcodes" langsamer sein soll als mit dem "Oldschool" Delphi-Compiler :)

[Amateurprofi]

@OldGrumpy:

Das unten stehende war mein Versuch.

Ausschließlich mit der FPU zu arbeiten hat außer deutlicher Verschlechterung nichts gebracht.
Vielleicht bringt eine gemische Lösung etwas, z.B. alle Multiplikationen und Additionen in den
'normalen' Registern machen und nur die Divisionen mit der FPU.
Ich glaube aber nicht, daß das was bringt. Der, wie du sagst, "Oldschool" Delphi-Compiler schafft es im 31 CPU-Ticks, und das ist für mein Verständnis verdammt flink.

Kannst es ja mal versuchen, ob eine andere Anordnung der Variablen, oder ein anderer Ablauf eine bessere Zeit bringt.

Delphi-Quellcode:

var
   wert,a,b,c,x,y,z,ergebnis,x2,y2,z2,ergebnis2,x3,y3,z3,ergebnis3:integer;

FUNCTION TimeStamp:int64;
asm
   rdtsc
end;

PROCEDURE Test1;
begin
   Ergebnis := (A*x + B*Y + C*Z) div Wert;
   Ergebnis2 := (A*x2 + B*Y2 + C*Z2) div Wert;
   Ergebnis3 := (A*x3 + B*Y3 + C*Z3) div Wert;
end;

PROCEDURE Test2;
asm
   fild   wert
   fild   a
   fild   b
   fild   c
   fild   x
   fmul   st,st(3)
   fild   y
   fmul   st,st(3)
   faddp
   fild   z
   fmul   st,st(2)
   faddp
   fdiv   st,st(4)
   fistp  ergebnis
   fild   x2
   fmul   st,st(3)
   fild   y2
   fmul   st,st(3)
   faddp
   fild   z2
   fmul   st,st(2)
   faddp
   fdiv   st,st(4)
   fistp  ergebnis2
   fild   x3
   fmulp  st(3),st
   fild   y3
   fmulp  st(2),st
   fild   z3
   fmulp
   faddp
   faddp
   fdivrp
   fistp  ergebnis3
end;

PROCEDURE TestPerformance;
const count=100;
var priorityclass,priority:integer; samask,pamask,tamask:cardinal;
    t0,t1,t2,tts:Int64; i:integer;
begin
   GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess,pamask,samask);
   if pamask=0 then exit;
   tamask:=1;
   while tamask and pamask=0 do tamask:=tamask shl 1;
   SetThreadAffinityMask(GetCurrentThread,tamask);
   priorityclass:=GetPriorityClass(GetCurrentProcess);
   priority:=GetThreadPriority(GetCurrentThread);
   SetPriorityClass(GetCurrentProcess,REALTIME_PRIORITY_CLASS);
   SetThreadPriority(GetCurrentThread,THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL);
   // Etwas einheizen
   for i:=1 to 100000000 do;
   // Feststellen wieviel Ticks TimeStamp braucht
   tts:=High(int64);
   for i:=1 to count do begin
      t0:=TimeStamp;
      t0:=TimeStamp-t0;
      if t0<tts then tts:=t0;
   end;
   // Ticks für Routine 1
   t1:=High(int64);
   for i:=1 to count do begin
      t0:=TimeStamp;
      Test1;
      t0:=TimeStamp-t0;
      if t0<t1 then t1:=t0;
   end;
   dec(t1,tts); // Zeit für TimeStamp abziehen
   // Ticks für Routine 2
   t2:=High(int64);
   for i:=1 to count do begin
      t0:=TimeStamp;
      Test2;
      t0:=TimeStamp-t0;
      if t0<t2 then t2:=t0;
   end;
   dec(t2,tts); // Zeit für TimeStamp abziehen
   SetThreadPriority(GetCurrentThread,priority);
   SetPriorityClass(GetCurrentProcess,priorityclass);
   SetThreadAffinityMask(GetCurrentThread,pamask);
   ShowMessage(IntToStr(t1)+'  '+IntToStr(t2)+'  '+IntToStr(t1-t2));
end;

PROCEDURE TMain.Test;
begin
   a:=12345;
   b:=23456;
   c:=34567;
   x:=12;
   y:=13;
   z:=14;
   x2:=123;
   y2:=123;
   z2:=125;
   x3:=234;
   y3:=235;
   z3:=236;
   wert:=37;
   testperformance;
end;

[Memnarch]

@Bjoerk: Dir ist schon klar, dass ich mein momentanes Programm auf nem P4 3GHZ im MT Modus ausführe?(Somit nur 1.5GHz wegen virtuellem kern). :)

@Amateurprofi:
Habe schonmal nen Mix versucht, das Resultat war auch ernüchtenrd. Da die CPU immerwieder in die FPU wechseln muss, nimtm schonalleine diese umstellung in meinder anwendung mehr weg als wenn ich einfach nur stumpf dividieren würde.

[blackfin]

Auch wenn ich nicht nicht mehr wirklich mitreden kann, will ich dir mal meinen Respekt zollen :-D
Einen Software-Renderer / Rasterizer zu schreiben ist einfach...geil! :-D
Gib nicht auf!
....
..
..
(vielleicht hilft das ja auch etwas zur Motivation im ganzen Performance-Frust :-D)

[bit4bit]

@Memnarch

Versuch doch mal folgende Idee (nicht getestet) :

Delphi-Quellcode:

PROCEDURE Test1;
var Wert2 : Integer;
begin
   Wert2 := Integer((2 shl 32) div Wert);
   Ergebnis := Integer(((A*x + B*Y + C*Z) * Wert2) shr 32);
   Ergebnis2 := Integer(((A*x2 + B*Y2 + C*Z2) * Wert2) shr 32);
   Ergebnis3 := Integer(((A*x3 + B*Y3 + C*Z3) * Wert2) shr 32);
end;

Normalerweise müsste der Compiler das gut optimieren können.

Wenn nicht, hilft Assembler. Da das Ergebnis in 2 Bytes passt,
kannst Du nach der Multiplikation einfach den Inhalt von DX benutzen.

MfG

bit4bit

[Amateurprofi]

@bit4bit;

Delphi-Quellcode:

PROCEDURE Test1;
var Wert2 : Integer;
begin
   Wert2 := Integer((2 shl 32) div Wert);
   Ergebnis := Integer(((A*x + B*Y + C*Z) * Wert2) shr 32);
   Ergebnis2 := Integer(((A*x2 + B*Y2 + C*Z2) * Wert2) shr 32);
   Ergebnis3 := Integer(((A*x3 + B*Y3 + C*Z3) * Wert2) shr 32);
end;

Und welche Ergebnisse erwartest du ?
Zur ersten Zeile "Wert2 := Integer((2 shl 32) div Wert);" :
2 shl 32 ergibt 2, weil um 32 mod 32 (=0) Bits verschoben wird.
Also wird Wert2 in der Regel 0 sein und damit werden auch die Ergebnisse alle = 0 sein.

[Memnarch]

@Blackfin: Danke^^.
Allerdings weniger zeit im Moment dran weiterzuarbeiten. Sourcecode auf der Arbeit geschrieben, und wenn ich dran weitermachen will muss ichs im moment zuhause machen...dafür muss ich dan nochmal alles schreiben XD.(da hab ich dan aber auch nen Dualcore mit 2.66GHZ pro REALEM Kern :twisted: )

Wenn es mal interressiert:

http://www.devmaster.net/forums/showthread.php?t=1884

Dieser Artikel hat mir sehr geholfen. Konnte am anfang vllt 4 Bilder pro sekunde anzeigen. Obiger Artikel hat mir gut verdeutlicht wie man soetwas optimieren kann. Bein aktueller Softwarerasterizer basiert auch auf obigem + Einigen anderen sachen wie z.B. depthbuffer etc.(texturemapping geht übrigens auch schon...wenn auch etwas...meh im aussehen^^)

@Amateurprofi: hat das beispiel überhaupt nen sinn? ansonsten hätt ichs mit nem shift wert um einiges kleiner als 32 probiert...o.O

EDIT: bin auch im Moment zuhause sehr beschäftigt...mit ner Art PreCompiler :D Thread auf 3DGamestudio.de

MFG
Memnarch

[Delphianer]

Hallo,

wenn Du Geschwindigkeit auf Kosten der Genauigkeit steigern kannst/willst, hätte ich auch noch einen Vorschlag.
Du könntest die Ergebnisse der Division in einem Array abspeichern, z.B. 4096 x 4096. Das hieße aber, dass Du Deine Werte für Divisor und Dividend auf 4096 Werte eindampfen müsstest. Das Array ließe sich sicher auch noch in Maßen vergrößern. Wenn die Genauigkeit ausreicht, bist Du mit einem Array-Zugriff rasend schnell.

Viele Grüße,

Lutz

[Memnarch]

Ah, sone art lookup table? Sowas nutz ich schon für die COS/SIN funktionen^^.

Nur wie soll ich die einrichten?
Wenn die formel X/Y ist dan sowas wie:


Ergebnis := Tabelle[x][y];

oder wie?
Von der genauigkeit könnte es reichen weil der finale schritt der division immer für die Pixelkoordinaten also Integer ist. Aber wie soll ich die aufbauen?

EDIT: vergiss es, das haut sich automatisch in die Fritten, den die Fläche eines Dreiecks kann auch width*Height des bildschirms sein, dann ist sowieso schluss >.<