echarts数据渲染性能优化

CPU通过图形API向GPU发送渲染指令，再通过硬件驱动程序发送给GPU设备，指令会放在命令缓冲区的队列中。这些指令由GPU逐一处理，知道命令缓冲区为空。只要GPU能能在下一帧开始之前跟上指令的速度和复杂度，帧率就保持不变。如果跟不上，或者CPU花费太多时间生成指令，帧速率开始下降。

GPU前端

前端是指CPU在渲染过程中处理顶点数据的部分。

从CPU接收网格数据并发出drawCall -> 收集顶点数据，对数据进行1:1修改和输出 -> 获得图元列表（三角形） -> 光栅化器获取图元，确定哪些像素需要绘制，创建片元

顶点着色器用来确定想要的输入数据和数据处理方式，并向光栅化器输出一组信息用来生成片元。

曲面细分由几何着色器（曲面细分着色器）处理，和顶点着色器不同的是，可以一对多的输出顶点，可以通过编程的方式生成其他图形。

GPU后端

片元着色器往往承担更加复杂的工作，例如深度测试，Alpha测试，着色，纹理采样，光照，阴影以及一些可行的后期处理方式。之后这些数据绘制到帧缓冲区，一旦当前帧渲染任务完成，图像就发送到显示设备。

在后端有两个指标往往是瓶颈的根源：填充率和内存带宽。

填充率是指GPU绘制片元的速度。如果一个片元未通过任意测试，就被丢弃。这可以大大提升性能，可以直接跳过昂贵的绘制步骤，开始处理下一个片元。每次在目标像素绘制都将消耗一个填充量。

显卡制造商经常以千兆像素每秒的形式进行宣传，但是该说法并不准确，应该是千兆片元每秒。如果以30千兆每秒来算，帧速率为60hz，每帧可以处理 30,000,000,000/60 = 5亿个片元。

过度绘制

由于渲染对象的顺序，我们总是会重绘一些相同的像素，这称为过度绘制。过度绘制的越多，覆盖片元数据浪费的填充率就越多。

可以通过Unity的Scene下面的Overdraw来观察填充率。

有两种类型的队列用于渲染：不透明队列和透明队列。不透明队列中渲染的队列可以通过Z-测试剔除片元。在透明队列不能这么做，不管有多少对象挡在前面，都不能假设它们不需要绘制，这将导致大量的过度绘制。所有Unity UI对象通常在透明队列中渲染，这也是过度绘制的主要来源。

2.内存带宽

GPU VRAM的某个部位将纹理拉入更低级别（更快）的内存中，就会消耗内存带宽。这通常发生在纹理采样时，其实片元着色器尝试选择匹配的纹理像素，以便在给定的位置绘制给定的片元。GPU包含多个内核，每个内核都可以访问显存相同区域，还都有一个小得多的本地纹理缓存，来存储GPU最近使用的纹理。这种设计允许数据向上或向下传输到不同级别的内存上。这是硬件设计的方法，内存越快，意味着制造越困难，成本越高，因此使用大容量，便宜的VRAM块，使用更快速的缓存来采样，即快速采样，又成本更低。

如果需要的纹理已经在内核的本地纹理缓存中，那么采样便会非常的快速。否则就会需要从VRAM提取纹理信息，才能进行采样。这种传输会消耗一定数量的可用内存带宽，这个量相当于VRAM中存储的纹理文件的总大小。

如果内存带宽方面遇到瓶颈，GPU将继续获取必要的纹理文件，但整个过程收到限制，因为纹理缓存将等待获取数据后，才会处理给定的一批片元。GPU无法及时将数据推回到帧缓冲区，以渲染到屏幕上，整个过程被嘟塞，帧速率也会降低。

如果对内存带宽进行合理使用需要进行估算：

每个内核内存带宽为每秒96GB，目标帧速率为60帧，在到达内存带宽瓶颈之前，GPU每秒可提取1.6GB（96/60）的纹理数据。这只是一个估计值。

这个指标限制的是在同一帧可以发生的纹理交换量。同一纹理可能在一帧内被来回拉动多次，主要取决于着色器使用它们的次数，对象渲染的顺序以及纹理采样的频率。由于纹理缓存的空间是有限的，因此只有少数对象可占用千兆字节的内存带宽。如果着色器需要大量的纹理