· CPU-GPU COLLABORATION

CPU 与 GPU 协同架构

多线程渲染架构与命令流水线

游戏引擎如何组织多线程将逻辑计算转化为 GPU 命令。以 UE 三线程模型为例(Unity 为主线程 + RenderThread + Job System),理解各线程职责与瓶颈归属是性能分析的前提。

01

Game Thread

游戏线程

驱动游戏世界的逻辑心跳,通常是 CPU 瓶颈的第一嫌疑。

  • 逻辑更新

    Tick / 游戏玩法逻辑

  • 场景管理

    Actor / 组件生命周期与变换更新

  • AI / 物理 / 动画

    行为树、物理模拟、动画蓝图求值

02

Render Thread

渲染线程

将场景数据翻译成绘制命令的中间层。

  • 构建渲染命令

    遍历场景代理(Scene Proxy)

  • 剔除与排序

    视锥剔除 / 遮挡剔除 / 绘制排序

  • 生成 DrawCall

    Mesh Batch 合并与提交

03

RHI Thread

RHI 线程

渲染硬件接口层,屏蔽底层图形 API 差异。

  • API 抽象层

    D3D12 / Vulkan / Metal 统一封装

  • 资源管理

    Buffer / Texture / PSO 的创建与生命周期

  • 命令提交

    Command List 录制与提交到 GPU 队列

04

GPU Command Queue

GPU 命令队列

CPU 与 GPU 的交界处,异步执行与同步的核心。

  • 命令缓冲

    Command Buffer 双缓冲 / 环形缓冲

  • 异步执行

    Graphics / Compute / Copy 多队列并行

  • 同步信号

    Fence / Semaphore / Barrier 资源转换