使用PBO异步上传纹理时生成Mipmap卡顿，该如何优化？

方案1：双缓冲PBO+延迟生成Mipmap #

• 维护2个PBO交替执行上传任务：当前帧把数据拷贝到空闲PBO后不立刻执行glGenerateMipMap，等到下1-2帧再对已经完成上传的纹理执行Mipmap生成，利用帧间时间差完全掩盖同步开销
• 该方案最多引入1~2帧的渲染延迟，对视频类应用的观感几乎没有影响

方案2：手动预分配Mipmap层级 + 计算着色器异步生成Mipmap #

• 初始化阶段改用glTexStorage2D预分配所有Mipmap层级的显存，替代原来的glTexImage2D，显存分配效率更高
• 纹理通过PBO异步上传完成后，不调用会阻塞主机端的glGenerateMipMap，而是绑定计算着色器逐层级向下采样生成各级Mipmap，计算着色器任务会在GPU队列异步执行，不会阻塞主机线程
• 目前桌面端OpenGL4.3以上、移动端OpenGLES3.1以上都支持计算着色器特性，适配范围足够覆盖绝大多数视频应用的运行设备

方案3：按需触发Mipmap生成 #

• 如果你的视频场景下，纹理显示的缩放比例长期固定在大于1的状态（也就是永远只用到最上层的Mipmap），可以临时关闭Mipmap，只有当检测到视图缩放比例小于1的时候再触发Mipmap生成，大幅降低同步函数的触发频率

现有代码可立刻落地的优化点 #

你当前的代码存在额外的无用开销，修改后可以直接降低阻塞程度：

1. 纹理参数重复赋值：初始化阶段GL_TEXTURE_MIN_FILTER和GL_TEXTURE_MAG_FILTER都被赋值了两次，直接删掉多余的GL_NEAREST赋值行即可
2. 每次循环重复调用glBufferData重置PBO会额外触发显存释放和分配：可以改用glInvalidateBufferData替代，或者直接给glMapBufferRange传入GL_MAP_INVALIDATE_BUFFER_BIT参数，不需要每次都重新分配PBO显存
3. 修正PBO映射逻辑错误：你当前代码调用glMapBufferRange之后立刻解绑PBO，memcpy写入的是悬空指针，会导致未定义行为，修正后的逻辑参考：

glBindBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER, pbo);
// 加INVALIDATE标识，告诉驱动旧的PBO内容不需要保留
mapped_buffer_ = (GLubyte*) glMapBufferRange(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER,  0, width_ * height_ * channel_, GL_MAP_WRITE_BIT | GL_MAP_INVALIDATE_BUFFER_BIT);
memcpy(mapped_buffer, pointer, height_ * width_ * channel_);
glUnmapBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER); // 必须调用，否则PBO数据无效
glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, width_, height_, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
glBindBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER, 0);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hao li