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使用intel GPA分析网页游戏的性能

郭胜 (Intel) — Mon, 14 Nov 2011 04:57:02 +0000

        英特尔图形性能分析器（简称GPA）不仅能分析传统游戏客户端的性能，还能用来分析网页游戏。在分析网页游戏前，要首先修改注册表，使IE9运行在一个进程中。修改方法是：
    1. 运行regedit.exe；
    2. 找到HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Internet Explorer\Main；
    3. 设置TabProcGrowth=0（String或DWORD类型）。如果 TabProcGrowth不存在，则在Main下新建一个。
    4. 退出regedit。
        设置好注册表后，就可以在GPA monitor中启动IE程序，并打开所需分析的网页游戏，这时可以看到GPA system Anlayzer的面板浮在游戏窗口的左上方。接下来就可以像在普通游戏上使用GPA一样来分析网页游戏了。

由于有些IE的快捷键和GPA的快捷键有冲突，因此在用GPA启动IE前，还可以修改GPA的快捷键设置，这样在使用中就不会影响IE了。

参考网址：http://software.intel.com/en-us/articles/gpa-browser-support/
GPA的下载网址： http://software.intel.com/en-us/articles/vcsource-tools-intel-gpa/

用GPA分析媒体应用程序的性能

郭胜 (Intel) — Fri, 23 Sep 2011 06:59:02 +0000

英特尔图形性能分析器（GPA）不仅能分析游戏等DirectX应用程序的性能，还能分析媒体应用程序（如视频播放器，编解码器，媒体格式转换器等）的性能。可用GPA分析的媒体应用需基于Intel media SDK和Microsoft DXVA2。GPA monitor中有一个Media performance工具可以实时监控GPU执行单元引擎（EU）和编解码引擎（MFX）的负载。并且该工具能捕捉媒体应用的性能数据，生成相应的trace文件。然后就可以使用GPA的Platform analyzer分析trace文件了。

GPA能分析OpenCL程序的哪些数据？

郭胜 (Intel) — Fri, 23 Sep 2011 06:39:26 +0000

GPA能显示两种OpenCL命令（kernel和memory operation）在程序线程上的活动状态，这两种命令分别对应GPA的两类任务，据此可以分析程序的性能瓶颈。用GPA platform analyzer打开opencl trace文件，可以看到：
1. kernel task，表示一个openCL workgroup的执行，不同的task的颜色表示包含的kernel不同。
2. memory task，可以表示Read/Write/Copy操作（红色）或 Map/Un-map操作（茶色）。
除了显示任务，GPA时间尺上还可以显示标记（marker）。标记表示命令执行的状态：如queued，submitted，running，completed。

如何用GPA采集Intel OpenCL程序的性能数据？

郭胜 (Intel) — Fri, 23 Sep 2011 06:26:44 +0000

用GPA采集Intel OpenCL程序的性能数据主要分为以下几步：
1. 设置系统环境变量：CL_CONFIG_USE_GPA = True
2. 运行Intel® GPA Monitor并编辑profile：
- 选中 “enable trace”.
- 设置 “capture application startup” 为 True
3. 通过GPA Monitor运行基于intel OpenCL SDK的应用程序并等待其结束。
4. GPA Monitor在程序运行过程中搜集性能数据，并保存到缺省目录下（”C:\Users\\Documents\GPA_4.x\”）的一个trace文件（后缀为*.gpa_trace）中。

生成opencl trace文件后，就可以用GPA的Platform Analyzer打开此文件并进行性能分析了。

立体显示的舒适度问题

郭胜 (Intel) — Wed, 26 May 2010 05:14:47 +0000

3D立体电影很好看，但也有一些观众反映观看过程中眼睛不适。我有个朋友带女儿去看影片“阿凡达”，结果她女儿在观看一段时间后便不停流眼泪。这当然不是情节感人造成的，而是眼睛不舒服所致。

3D对生理心理健康的影响已经成为大家关注的问题，体验20分钟时一回事，成天看是另一回事。3D立体技术要走进千家万户，观看舒适性的问题必须得到解决。现在已有专家研究3D对身心的影响，通过发现规律提出改进的方法。这方面研究成果会成为影响这个产业的一个方面。有关专家表示，如果3D立体电视对有健康有较大负面影响，国家卫生部对这个产业有一票否决权。

目前，对3D观看时眼睛疲劳的原因，有一种比较公认的解释是：现在基于双眼视差原理的3D显示技术，使眼睛聚焦的点（在屏幕上）与双眼视线汇聚点（屏幕前或后）不在一个平面上，虽然可以使人产生深度的感觉，但实际上与人正常观看物体时，聚焦和汇聚在一个点上的生理状态是不同的。因此长时间会导致视觉疲劳。3D显示要获得强烈的立体效果——也就是足够的深度感——就要求眼睛聚焦和汇聚的差距越大，而这又加大了眼睛疲劳的可能性。另外，人眼瞳距、观看距离、图像尺寸、观看角度、屏幕大小等因素也会对立体成像产生影响，这些因素之间协调不好，也会使人眼有不适感，严重时甚至会产生伤害。比如，左右眼视差图像的间距如果大于人眼的瞳距，左右视线的汇聚点就会到人的脑后，这可能是导致有些年龄小的观众看3D图像时不容易看清、甚至流眼泪的原因。

目前3D显示主要存在的问题和要做的研究有：
1.3D显示可能会使观看者身体不适，会影响人的身体健康。需要解决的是找到影响舒适度的物理原因。
2.用户看同样一个3D显示器时，他所处的位置不同、屏幕大小会影响观看效果和双眼视差。原因是立体影院显示系统和观看场所的设计没有统一标准。
3.立体影像存在畸变，缺乏真实深度感。原因是目前3D制作还缺乏必要的指导（包括实景拍摄或电脑制作）。

影响舒适度的因素有：
- 立体影像深度：由于聚焦和汇聚不匹配，当深度过深时，用户会有明显的不适感。
- 高速运动目标：大视场观看时，立体显示可能不适合显示高速运动的物体。
- 观看视角、视场和观看距离
- 投影机安装位置：尤其对偏振分光型立体投影仪，安装位置的准确性会影响成像效果。
- 左右眼图像刷新率和亮度：改问题主要出现在时序型立体显示设备中。
- 左右眼视差图形状和尺寸不同
- 左右眼视差图的颜色差异
这些影响因素可以分为可避免的和不可避免的两类。对于可避免的因素，比如系统安装、内容制作等引起的。需要通过大量实现获得相关参数，提出系统安装/内容制作的标准。对于不可避免的因素，如立体显示机理和人眼视觉生理引起的畸变等，需要进行理论研究，获得合适的系统安装/内容制作参数，把不舒适性降到人体可接受的范围内。

3D立体产业链的发展现状和趋势

郭胜 (Intel) — Wed, 26 May 2010 05:12:51 +0000

3D立体技术发展的目标是消费类数码产品。整个产业链涵盖立体内容，立体产品和立体应用，以及相关的产业标准和政策，彼此相互促进整合。
立体应用领域有：娱乐，宣传，医疗，科研，军事，教学等，以及互联网，广电网、电信网上的增值服务等。
立体产品包括立体影院播放、动画制作，转播广播等系统设备，3D相机摄像机，探测仪等前端设备；3D手机，电视，DVD，电脑显示器，投影仪，眼镜，头盔显示器等终端设备。

看一个产业的生命周期时，通常可以按市场容量把它分为5个阶段：启蒙期，启动期，成长期，成熟期和衰退期。中国立体视像产业联盟认为目前3D产业处于启动期和成长期之间，这个时期市场需求由小变大，市场增长速度加快，竞争厂商也越来越多。

DisplaySearch预计3DTV的市场规模在2012年将达到1000万台；2014年，25%的美国家庭和15%的欧洲家庭使用3DTV。到2018年，3DTV的销售量会达到6500万台，产值230亿美元；3D显示器1000万台；3D笔记本1700万台；3D数码相机和摄像机1000万台；3D手机7100万台。
从目前的发展来看，3DTV和手机市场将率先启动，3D笔记本和显示器市场随后启动。

关于消费者对3D的态度，DIGITIMES做过相关统计。根据消费者在家中看3D的兴趣度分布：极感兴趣，很感兴趣和有点感兴趣的合计占6成以上。愿意带眼镜看3D内容的比例是：3D游戏占88%，3D电影占84%，而3D电视占60%。虽然不带眼镜看3D是未来的趋势，但由于目前佩戴眼镜的3D显示技术较成熟，成本相对较低，因此将是今后5年家用3D TV的主流。关于消费者对3DTV相对于2DTV可接受的差价，接近7成的被调查者认为小于100美元才可接受，接近5成的人认为50美元更好。在目前一副快门3D眼镜的价格都要100美元的前提下，消费者对3DTV价格的要求给当前3DTV的推广提出了一个挑战。如何把价格降下来是厂商需要认真考虑的问题。

当前3D产业面临的主要问题

郭胜 (Intel) — Fri, 14 May 2010 01:29:00 +0000

虽然现在迎来了一个3D立体产业发展的热潮，中国3D立体产业联盟对发展现状也非常乐观，但面对目前3D产业面临的若干问题，也有一些厂商和消费者持保留或观望的态度，是否会有大量消费者为3D产品埋单还需要经过市场的检验。以下列举了6大主要问题：

第一，3D内容少。虽然有越来越多的3D电影和电视频道，但和成千上万的2D内容比，还是显得太少。
第二，3D内容制作成本高。有人戏称，3D = Dolar+Dolar+Dolar。3D内容制作的成本不仅仅指要购买比较昂贵的3D设备，更有来自内容设计、节目策划等方面的，比2D内容制作多出来的开销。比如，2D电视剧拍摄时，可以使用一些人造背景代替实景，但做3D节目时这些省钱的招就不好使了，可能会导致穿帮。而实景拍摄的代价会高出许多。另外，要使3D画面让观众看得舒服，要考虑立体拍摄的深度控制在视觉舒服的范围内，这又对拍摄技巧，道具设计，场景布局等提出了更高的要求。3D内容制作成本高又反过来制约了3D内容的快速增加。

第三，虽然3D立体技术发展到今天，立体效果的逼真性和观看舒适度比以往大幅提高，但问题没有完全解决，依然有部分人群在观看3D影片时会产生眩晕、流泪等不适感。目前大多3D成像都是基于视差原理实现的，基于该原理的显示与现实中眼镜直接观察物体产生深度感还是有所不同的，因此可能造成视觉疲劳，特别情况下甚至可能有伤害。立体视觉的生理心理研究刚起步，长时间观看是否会对人类的生理和心理产生不良影响还有待研究，短期内似乎无法解决观看不适。

第四，3D技术数据流庞大，IC技术需要进一步发展。以TCL推出的一款 8视点裸眼3D显示器的样机（在深圳机场安检口可以看到）为例：一个场景要8幅图像同时显示，大约需150MB/s的带宽，而PC读硬盘都来不及（大约为50MB/s），因此目前TCL的解决方案是用4个硬盘组成整列同时读，这样能达到200MB/S的带宽，保证3D图像连续播放。

第五，3D产品技术繁多，产品链的各个环节需要标准化。3D内容从生产出来到被消费者看到，要经过采、录、编、播、传等各个环节。每个环节都有相关的产品和技术支撑，它们之间的互联互通需要一整套标准。目前已完成了一些标准，但还有一些标准在研究和制定中。

第六，3D产品的价格偏贵，这使其进入普通收入的家庭还有一段时间。3D电视所致最便宜的也要万元以上，大尺寸高端型号可达2、3万甚至更贵，配套的快门眼镜一副就要一千多元，全家多人看的话还需要配多幅眼镜。虽然裸眼3D电视是趋势，但5年内估计不会商用（TCL目前的裸眼电视机18万每台）。3D蓝光播放机大约3500元，蓝光碟片大约每张150元。国外3D电视广播频道基本还都是收费频道。因此要在家欣赏3D电影和电视，现在的花费还是比较客观的。

就产业发展的现状看，前三点是产业面临的最主要的挑战。要求产业链加快提高技术，降低成本，才能使得3D立体的热潮持续下去。

第三次立体产业的热潮能延续吗？

郭胜 (Intel) — Thu, 13 May 2010 01:09:52 +0000

         眼下3D立体这个概念非常热，立体电影，立体电视，立体数码产品和展品层出不穷。业界普遍认为2010年将迎来第三次3D产业的高峰。回顾3D产业的发展历史可知，3D技术已经走过170多年的历史，很有巧合的是：大概每隔60~70年就会有一次产业高峰。第一次是1890年左右的维多利亚时代，那时3D技术主要基于化学和光学技术实现；第二次高峰是1948年左右，在二战后经济高速发展的背景下产生，主要是结合电子技术的3D立体；第三次产业高峰就是现在，以依托数字信息技术为特点。从影响力看，第一次高峰主要在少数贵族范围内发生，第二次扩展到高收入群体和专业领域，而今天的第三次高峰将很有可能把3D立体技术普及到广大普通消费者中。
       那么，第三次立体产业的热潮是否能延续下去？是否会重蹈前两次的覆辙——过了几年又转为沉寂了呢？业界的主流观点认为不会。
         前两次热潮没有延续的原因，主要是技术和商业需求的缺乏导致。从技术上看，前两次高峰在技术上都没有达到能被普通消费者接受的水平。消费者能接受的必须是价格能接受且观看舒服的3D技术。回顾立体电视转播的历史，其实从电视一出现时人们就追求能否在电视上看到立体，但是由于当时技术限制，做到立体很困难，因此电视一出来是以平面的形式。真正出现立体电视是在彩色电视问世以后，因为可以用红绿眼镜看。而89年代初期出现了用开关眼镜观看的时分式的立体电视机。那时电视的频率是50HZ，因此看立体节目时会有严重的频闪问题，观看时屋子里必须全黑，把窗户全部档严。直到2000年前后，倍频电视（100~120HZ）出现，厂商又有了做立体电视的热情。这是为什么今天的立体电视都是高帧频（120HZ的PDP或240HZ的LCD）的原因。其次，由于立体成像的原理，立体效果--或者说景深--只有在大屏幕上才能有良好的体现，直到今天，大屏幕电视才成为主流。从商业需求看，第二次浪潮的商业理由不充分，那时黑白电视机才刚开始，彩电，液晶，等离子都还没影，因此3D立体电影和电视就显得多余了，有实力的厂商在3D上做研究可以，但大范围推广的可能性却很小。
         而今天，无论从技术水平、用户需求还是商业动机来看，3D立体技术向消费领域推广都足够的理由。高清（HD）、大屏幕、高频帧的电视显示技术给引入3D功能铺平了道路。在后高清时代，电视厂商显然需要新的创新点来实现产品差异化，而3D功能比2K4K的超高清更容易实现。从一些技术数据上可以解释这个问题。因为超高清的像素是HD的4倍，当频帧达到60hz时码率是HD的8倍，需要下一代大规模集成电路技术才能处理。而超高清电影的存储量也大约有HD的4倍，需要容量100G的下一代蓝光技术。3D只是HD两倍的码率，集成电路进行小量改进就能实现。而数据量也不超过2倍，现在50GB的高清蓝光光盘就能存储。今年美国的CES，几乎所有电视和屏幕厂商的展品中都是3D唱主角，似乎没有3D技术就显得落后，不好意思和人打招呼。因此这次3D热潮有强烈的商业动机。另外从3D内容看，这个以前一直被认为是制约3D产业发展的主要因素，现在也有显著的发展，3D电影、电视频道越来越多。与3D技术相关的产业标准也在迅速推出。可见，这次3D产业的高潮是整个产业链在联动的结果，和前两次有明显的区别。

当然，3D技术全面商用化还有一些问题要解决：比如内容的持续丰富，技术、标准、政策的不断完善等。无论如何，3D立体技术离普通消费者越来越近了，对我们的生活娱乐方式必将产生重大影响，让我们拭目以待吧。

消费3D立体时代的来临

郭胜 (Intel) — Wed, 12 May 2010 02:59:26 +0000

    前段时间去深圳参加了第五届中国国际3D立体视像论坛，了解到一些3D立体行业的发展动态，与大家分享一下。
    对于普通消费者而言，提起3D立体技术，第一想到的也许就是3D游戏和去年开始火爆的3D电影了。而3D大片“阿凡达”更像一个导火索一样一下子吸引了大量消费者的关注，被认为是点燃了3D产业热潮的一个标志性事件。从去年开始，好莱坞争相推出3D大片，电影市场屡创票房新高。更令人惊奇的是，不光电影市场，在各大展会和卖场，各种3D消费电子品也开始涌现出来。几乎所有知名的电视生产商（如索尼、松下、TCL）等都推出了高端的3D电视，各种类型的3D眼镜、3D显示器、3D笔记本、甚至3D手机也都有展示或出售了。3D消费市场大有”忽如一夜春风来“的势头。3D产业热从以下几个领域可见一斑。
   3D电影市场爆发性增长。影院的3D荧幕在全世界都有快速增长，其中在欧洲和亚洲最明显。中国由于“阿凡达”的影响力，3D银幕数由2008年约80个增加到2009年末970个。2009年在北美，电影票房大约10%（11.4亿美元）来自3D。票房收入前十位的影片有4部是3D。3D电影成为影院救世主。2010好莱坞预计会推出约30部3D大片，比2009年的17部增加76%，3D电影在所有大片中的比例将持续增加。
   电视广播行业也在3D方面蠢蠢欲动。美国、日本、欧洲的各大电视广播公司已经或计划在今年推出3D频道，播放体育赛事等电视节目，比如今年的南非世界杯将有3D直播。国内相关单位则计划在亚运会上播出3D电视频道。美国在这方面走得比较前，随着3D电视频道的增多，3D电视的渗透率将显著上扬，引导全球家用3D电视的起步。
众多电视品牌也开始着手今年推出家用3D电视。有索尼，松下，夏普，东芝，三星，LG，TCL等等。3D电视的售价要比普通电视高，基本都在万元以上，大尺寸高端型号可达2、3万甚至更贵。当然很快也会有廉价3D电视出现，美国vizio这个专门出售低价电视的厂商也计划在其产品中集成3D功能，为消费者提供最便宜的3D电视。
当前，为达到良好的显示质量，基本所有的3D电视都需要搭配3D快门眼镜来观看。CES2010上，各电视厂商分别推出自行开发或外包的专用3D眼镜产品。眼镜售价基本在1000元RMB以上。虽然裸眼3D电视是未来的方向，但业界认为5年还难以商用化。
   3D内容的存储技术的发展也没有落后。2009年12月，随着蓝光联盟的3D标准制定完成，各家电企业纷纷展示各自的3D蓝光播放器（三星、松下），支持HDMI 1.4接口。松下甚至推出了配置无线接口（WiHD标准）的3D蓝光播放器。在PC行业，主要的生产商如Acer，Dell，HP等都将与今年推出3D笔记本或显示器。
   除了大屏幕的3D产品，小屏幕3D数码产品也在不断出现。NEC,三星，天时达等正在开发或推出了3D手机。富士的立体数码相机以及配套的立体数码相框在2009年销售12万套。inlife-handnet，TDVision等推出了立体摄像机。索尼松下的立体投影仪等将在今年上市。
   3D立体给消费者带来了更加真实和震撼的视觉效果，是继高清技术后的又一大亮点。业界普遍认为今年是3D电视的元年。让我们一起期待3D技术尽快走进千家万户。那时在家看电视和电影想必是另一番激动人心的感觉了。

Intel 图形性能分析器3.0版本及其与同类产品对比(2)

郭胜 (Intel) — Tue, 27 Apr 2010 15:38:58 +0000

目前市场上三个主要的图形性能分析套装，下表对它们的主要特性进行了简要总结和对比：

	Intel® Graphics Performance Analyzers（GPA）	NVIDIA Perfkit	AMD GPU PerfStudio
最新版本	3.0	6.62	2.2
支持芯片组	Intel® 4 Series Chipsets (Intel® 4500, X4500，X4500HD GMAs)	GeForce GTX 200 系列 GPU以及GeForce 7, 8 and 9系列	ATI Radeon HD 2000 系列或更新图形卡
是否能在其显卡运行	有限运行1	在包括其他的Nvidia GPU上可能无法获取PerfKit信号	−
是否需要特殊驱动程序	更新至最新驱动即可	在Windows Vista上无需额外驱动程序2	需要ATI 催化剂9.11 或更新版本
组成	System Analyzer, Frame Analyzer ，Software Development Kit (SDK).	PerfHUD 6.62，PerfSDK，GLExpert gDEBugger	Frame Debugger，Frame Profiler，Shader Debugger
标准的统一图形界面	√	√	√
系统整体性能分析	√	×	×
帧分析	√	√	√
着色器分析	√	−	√
软件开发API	√	√	×
价格	免费	免费	免费
DirectX版本	支持DX 9, DX 10, and DX 10.13	支持 DirectX10, DirectX 9	支持 DX11, DX10.1, DX10
OpenGL	×3	√	√
操作系统	Win 7,Vista,XP	Win 7,Vista,XP	服务器端要求 Win7 或 Vista ，客户端可运行于 Win7, Vista, 和 XP
热键截屏支持	√	√	−
64位支持	√	√	√
客户/服务器模式	×	×	√
是否可不安装运行	×	×	√
API 调用列表显示	√	√	−
多重GPU支持	×	支持SLI	×
可否不需更改游戏代码运行	√	需要少量的代码更改	√

注：√代表是，×代表否，−代表官网缺乏相应信息

在不同的硬件和配置情况下，性能有所不同。例如：在Intel GPA所不支持的平台上无法显示从GPU获取到的度量（如pixel draw rate），但由于Intel GPA是DirectX软件性能分析工具，大部分的Intel GPA帧分析器函数应该能在任何图形卡上工作。
在Windows XP上使用PerfHUD, 需要将NVIDIA 驱动替换为NVIDIA PerfKit 所要求的驱动版本，否则特定PerfHUD 部分将不能正常运行（PerfHUD 6 Quick Tutorial）。
支持DX11和OpenGL的Intel GPA正在紧张开发中，相应的API将稍后发布。

除了以上三款图像性能分析工具，DirectX SDK中还有一个PIX工具可以用来分析D3D应用的性能。在这里，为保证比较的完整性，我们将PIX的主要特性列出：

PIX可以获取Direct3D程序运行过程中的细节数据，这些数据主要包括：

l 每一帧中特定事件计数器的统计结果；
l 程序中所调用每一个Direct3D函数，包括发生时间，函数实参和返回值，纹理内容，着色器和其他的Direct3D对象；
l 用于帧可视化分析的截屏图像。

当PIX获取可执行程序的数据后，这些数据可以通过PIX界面进一步挖掘，分析并保存用于后续研究。这些分析包括：获取的PIX数据重新播放，帧统计分析， Direct3D回调分析，单帧Direct3D回调分析，在PIX环境中截屏图像分析，PIX中像素和着色器调试，PIX中顶点和着色器网的调试等。

参考资料：

英特尔® 图形性能分析器快速入门指南

（http://software.intel.com/en-us/articles/intel-graphics-performance-analyzers-quick-start-guide/）

英特尔® 集成显卡开发人员指南

（http://software.intel.com/en-us/articles/intel-graphics-media-accelerator-developers-guide/）

http://www.dvhardware.net/article34196.html

http://developer.nvidia.com/object/nvperfkit_home.html

http://developer.amd.com/gpu/PerfStudio/Pages/default.aspx

http://software.intel.com/en-us/articles/intel-performance-analyzer-comparison/

http://software.intel.com/en-us/articles/gpa-faq/#S4