如何更新SCNTechnique的uniforms？重设技术是否有性能影响？

问题背景 #

原本预期通过SCNTechnique实例调用setValue(_, forKey:)即可更新uniform，但实际直接调用无效，仅能通过先将technique设为nil再重新赋值的方式生效，代码如下：

guard let technique = cameraNode.camera?.technique else {
    return
}
        
technique.setValue(_, forKey: "some-key")
        
cameraNode.camera?.technique = nil
cameraNode.camera?.technique = technique

现需每帧传递代表设备方向的uniform，疑问如下：

• 重设technique是否存在性能影响？
• 这是预期的正确方式吗？
  注：handleBinding(ofSymbol:using:)仅适用于GLSL着色器。

解答 #

1. 重设technique的性能影响 #

每帧执行technique的nil赋值再重新绑定，会产生明显的性能开销：
SceneKit在重新绑定technique时，会重新解析technique的配置文件、重建着色器程序、重新绑定相关纹理和缓冲区资源，这些操作每帧重复执行，会占用额外的CPU计算资源，同时GPU也会因为频繁的资源切换产生管线停顿，在复杂场景或中低端设备上极易导致掉帧。

2. 是否为预期正确方式？ #

这并非官方设计的预期用法，只是一种临时的权宜之计，本质是利用了SceneKit重新加载technique时会读取最新uniform值的特性来绕过直接更新无效的问题，不属于规范的更新流程。

3. 更高效的替代方案 #

针对每帧更新设备方向uniform的需求，推荐以下更优方案：

• 切换到SCNProgram：
  如果你的渲染逻辑不需要SCNTechnique的多通道渲染特性，直接使用SCNProgram是更高效的选择。通过SCNProgram的setValue(_:forKey:)可以直接更新uniform，无需重置程序，SceneKit会自动将最新值同步到着色器。
• 利用渲染代理方法触发更新：
  若必须保留SCNTechnique，可以在SCNRendererDelegate的renderer(_:willRenderScene:atTime:)方法中，先更新technique的uniform值，再调用renderer.update(_:for:)方法手动触发资源同步，避免完全重置technique，能大幅降低性能开销。
• 注意：你提到的handleBinding(ofSymbol:using:)仅支持GLSL着色器，若使用Metal着色器，该方法无法生效，此时优先推荐使用SCNProgram方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者José Roberto Abreu