OpenGL ES 3.0 数据可视化 3：多次绘制调用（glDraw*）的性能问题

上一篇文档OpenGL ES 3.0 数据可视化 2：多重采样绘制光滑圆点实现了画多个圆点的功能，忽略其图像质量，还存在一些影响性能的代码。
本文档先讨论当前代码存在的性能问题，同时简要介绍OpenGL ES命令的工作方式。

OpenGL ES 3.0 数据可视化 2：多重采样绘制光滑圆点通过循环调用glDrawArrays绘制多个圆点，这种实现容易带来较大的CPU开销，因为OpenGL (ES)相关的函数是运行期间由CPU转成GPU命令并发送到GPU命令缓冲区中，在GPU命令缓冲区装满或调用glFlush之后，GPU异步读取命令并执行，如下示意图所示。

glDrawArrays从GL函数转成GPU命令

同时，GPU也维护了一个GPU命令缓冲区，CPU在操作系统内核维护的GPU命令缓冲区在装满或调用glFlush后，内核端的缓冲区及其相关数据被拷贝到GPU端缓冲区，此时，GPU再从该缓冲区中读取命令并执行，如下示意图所示。

GPU命令缓冲区

部分GL函数的翻译消耗较多资源，如glDrawArrays，虽然开发者只调用了glDrawArrays，它还有自己的调用栈，如下所示。因此，开发者应尽量减少这些高消耗函数的调用次数。

glDrawArrays内部调用栈

那么，说了半天，到底每次glDrawArray调用要花多长时间？没图没真相。方便起见，现截取Debug模式的性能数据，首先是每帧绘制的总耗时为10.72毫秒，然后是逐点的绘制耗时。它们符合一个规律：点越大，则光栅化出来的正方形也大，在片段着色器中需要判断的片段数量越多，同时出现更多被放弃（discard）的片元，计算耗时随之加大。

多次glDrawArrays画多个圆点的每帧资源消耗

每次glDrawArrays的耗时列表

圆点递增耗时

从前面的图表已知耗时信息，现在看看具体存在的性能问题，使用Xcode 8 Instruments提示如下。值得注意的是，Instruments 8.0 (8A218a)对于同一份代码的部分性能警告不同于Instruments 7.3 (7D175)，我个人经实测，认为Instruments 7.3的提示更准确。

绘制多个圆点存在的性能问题