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Eternal_pain
Anmeldungsdatum: 08.08.2006
Beiträge: 1783
Wohnort: BW/KA
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 Verfasst am: 28.03.2015, 13:32 Titel: |
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Ich nutze am Desktop eine Auflösung von 1920x1080.
Nachdem ich nu ein weilchen versucht habe die ASM Routinen alle halbwegs zu verstehen um mir dann eine eigene zu basteln hab ich es für's erste aufgegeben und verwende Voltas MMX-Fader, um den verwischten Rand (oben und unten) zu verhindern, begrenze ich die vertikalen grenzen auf 1 bis Höhe-1... bleibt dann durchschnittlich bei ~65 Frames
(is mir zu aber bissle zu schnell und werd da noch ein Timer basteln das es 'entspannt' bleibt)
Gleich mal lappi aufstellen und da testen 
_________________
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volta
Anmeldungsdatum: 04.05.2005
Beiträge: 1875
Wohnort: D59192
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| Verfasst am: 28.03.2015, 14:05 Titel: |
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Hi,
diese MMX-Routine ist eigentlich sehr einfach 
Ich hoffe dies hilft dir sie zu verstehen.
| Code: | Asm
mov eax, [ScrPtr] ' P=Point; A-C,P = RGBA
Add eax, [j] '(A) (P) (B)
mov ebx, [byte_zeile] ' (C)
pxor mm2, mm2
movd mm0, [eax +ebx] 'C -> mm0
punpcklbw mm0, mm2 'RGBA -> 00rr00gg00bb00aa
movd mm1, [eax] 'P -> mm1
punpcklbw mm1, mm2
paddw mm0, mm1 'mm0 = C + P
movd mm1, [eax -4] 'A -> mm1
punpcklbw mm1, mm2
paddw mm0, mm1 'mm0 = C + P + A
movd mm1, [eax +4] 'B -> mm1
punpcklbw mm1, mm2
paddw mm0, mm1 'mm0 = C + P + A + B
psrlw mm0, 2 'mm0 / 4
packuswb mm0, mm0 '00rr00gg00bb00aa -> RGBA
movd [eax], mm0 'mm0 -> P
End Asm |
_________________
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Jojo
alter Rang
Anmeldungsdatum: 12.02.2005
Beiträge: 9736
Wohnort: Neben der Festplatte
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| Verfasst am: 28.03.2015, 14:42 Titel: |
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Eternal_pain: Wenn du wissen willst, warum deine Routine so viel langsamer ist: Nein, nicht nur wegen MMX. Du berechnest ständig Dinge neu, die du schon weißt. Multipliaktionen sind (relativ) teuer, trotzdem berechnest du für jeden Pixel mehrmals y * srcPitch bzw (y + 1) * srcPitch.
Dabei bleiben diese Werte die ganze Zeile über konstant! Einmal vor der Schleife berechnen spart dir schon mal diese Verschwendung. Und wenn du die erste Konstante berechnet hast, kannst du die andere ganz einfach mit einer Addition berechnen: y0 = y * srcPitch, yPlus1 = y0 + srcPitch (wobei das noch etwas ist, was ein guter Compiler von selbst tut). Die ganze LoByte/LoWord/etc.-Geschichte scheint mir auch insgesamt sehr ineffektiv, da hier mehrmals werde rumgeshiftet werden.
Ein alter, aber immer noch wahrer Artikel dazu, insbesondere zum ersten Punkt:
http://blog.kebby.org/?p=47
_________________
» Die Mathematik wurde geschaffen, um Probleme zu lösen, die es nicht gäbe, wenn die Mathematik nicht erschaffen worden wäre.
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 28.03.2015, 17:03 Titel: |
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Nachdem ich die ASM-Routine aufgedröselt habe (@Volta: Danke für die Kommentierung) fürchte ich sagen zu müssen: Ihr vergleicht da Äpfel mit Birnen. Während Eternal_pain eine "echte" blur-Funktion geschrieben hat, bei der der Mittelwert von 2x2 (quadratisch) benachbarten Pixeln gebildet wird, ist Voltas Routine ein Fader, der sich an jeweils einer Zeile entlangarbeitet und jeweils den Mittelwert von 3 aufeinanderfolgenden Pixeln bildet - was natürlich deutlich schneller geht.
Ich habe mir einmal den Spaß gemacht, den Fader zur blur-Funktion umzuschreiben: | Code: | Sub blur2()
Dim As Integer scrWidth, scrHeight, scrPitch, lin, col
Dim As Byte Ptr ptr1, image
image = ScreenPtr
ScreenInfo scrWidth, scrHeight,,,scrPitch
For lin = 0 To scrHeight - 2 Step 2
ptr1 = image + lin * scrPitch
For col = 0 To scrPitch - 4 Step 2
Asm
mov eax, [ptr1] 'zeilenpointer in register eax
Add eax, [col] 'spaltenposition addieren
mov ebx, eax 'pointer auf nächste zeile
Add ebx, [scrPitch] '1 Zeile addieren
pxor mm2, mm2 'register mm2 auf 0 setzen
movd mm0, [eax] 'pixel in register mm0 laden
punpcklbw mm0, mm2 'RGBA -> 00rr00gg00bb00aa /inhalte von mm0 und mm2 verschachtelt in mm0 laden --> mm0 entpacken
movd mm1, [eax + 4] 'folgendes pixel in register mm1 laden
punpcklbw mm1, mm2 'mm1 entpacken
paddw mm0, mm1 'mm1 wordweise (jeweils 16bit) zu mm0 addieren
movd mm1, [ebx] 'darunterliegendes pixel in register mm1 laden
punpcklbw mm1, mm2 'mm1 entpacken
paddw mm0, mm1 'mm1 wordweise zu mm0 addieren
movd mm1, [ebx + 4] 'nächstes pixel der nächsten zeile in mm1
punpcklbw mm1, mm2 'mm1 entpacken
paddw mm0, mm1 'mm1 wordweise zu mm0 addieren
psrlw mm0, 2 'summe in mm0 durch 4 teilen
packuswb mm0, mm0 '00rr00gg00bb00aa -> RGBA /inhalt von mm0 byteweise packen
movd [eax], mm0 'durchschnittswert der 4 pixel zurückschreiben
movd [eax + 4], mm0
movd [ebx], mm0
movd [ebx + 4], mm0
End Asm
Next
Next
End Sub
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Diese Variante schafft auf meinem betagten Rechenknecht noch 23 FPS.
Etwas schneller, nämlich mit 28 FPS, geht es (ganz ohne Assembler) wenn man ein wenig in die Trickkiste greift:
| Code: | Type tStrDescr
txtPtr As Byte Ptr
txtLen As UInteger
txtMem As UInteger
End Type
Sub blur()
Dim As Integer x, y, lin, iWidth, iHeight
Dim As Byte erg
Dim As String u, g
ScreenInfo iWidth, iHeight
u = ""
g = ""
Dim As tStrDescr Ptr uPtr = Cast(tStrDescr Ptr,@u)
uPtr->txtLen = iWidth * 4
Dim As tStrDescr Ptr gPtr = Cast(tStrDescr Ptr,@g)
gPtr->txtLen = iWidth * 4
For lin = 0 To iHeight - 2 Step 2
uPtr->txtPtr = ScreenPtr + lin * iWidth * 4
gPtr->txtPtr = ScreenPtr + (lin + 1) * iWidth * 4
For x = 0 To Len(u) - 5 Step 4
For y = 0 To 2
erg = (u[x+y] + u[x+4+y] + g[x+y] + g[x+4+y]) Shr 2
u[x+y] = erg
u[x+4+y] = erg
g[x+y] = erg
g[x+4+y] = erg
Next
Next
Next
End Sub |
Pointeradressierte Strings mag der Compiler offenbar besonders gern. 
EDIT: Falscher Fehler!  Wenn blur2() so arbeiten soll wie ScreenSoft(), muß es heißen: | Code: | ...
For lin = 0 To scrHeight - 2
ptr1 = image + lin * scrPitch
For col = 0 To scrPitch - 4 Step 4
... |
Die Sub schafft dann 45 FPS.
Gruß
grindstone
_________________
For ein halbes Jahr wuste ich nich mahl wie man Proggramira schreibt. Jetzt bin ich einen!
Zuletzt bearbeitet von grindstone am 28.03.2015, 22:21, insgesamt einmal bearbeitet |
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Eternal_pain
Anmeldungsdatum: 08.08.2006
Beiträge: 1783
Wohnort: BW/KA
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| Verfasst am: 28.03.2015, 22:17 Titel: |
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Alle mal getestet
| Code: |
'blur_mmx() 'by grindstone ' ~33-43FPS 1980x1020 (optisch scheint da was falsch vom effekt)
'blur_grind() 'by grindstone ' absturz
'fader_MMX (screenptr) 'by volta ' ~60-70FPS 1980x1020 |
| Code: | For lin = 0 To scrHeight - 2 Step 2 'note: 1 von 4 pixel werden zusammengeführt während
ptr1 = image + lin * scrPitch 'die anderen 3 davon unberührt bleiben das ist optisch etwas unschön
For col = 0 To scrPitch - 4 Step 2
Asm
'...
|
Edit: | Code: | | For col = 0 To scrPitch - 4 Step 4 |
wirkt schon besser und erreicht ~90-100FPS
Beim versuch Jojo's Rat zu folgen und damit meine eigene noch ein mal etwas zu verbessern scheint mir wohl ein Denkfehler unterlaufen zu sein denn beim splitten der RGB werte und dem verrechnen scheint irgendwie was falsch zu laufen, sehe den Fehler aber irgendwie nicht....
| Code: | Sub ScreenSoft() 'by eternalpain
static as Integer scrWidth, scrHeight, scrPitch
static as integer ptr scradr
Static as Integer red, green, blue
static as Integer pix(0 to 3)
Static as Integer XR, YD, y0, y1, x1
Dim rgbadr as byte ptr
If scrPitch=0 Then
ScreenInfo scrWidth, scrHeight,,,scrPitch
scrPitch shr = 2
scradr = screenptr
scrWidth -= 1 : scrHeight -= 1
End If
For y as Integer = 0 to scrHeight
If (y < scrHeight) Then YD=1 Else YD = 0 : pix(2) = 0 : pix(3) = 0 : y1 = y0+scrPitch
y0 = y*scrPitch
For x as Integer = 0 to scrWidth
red = 0 : green = 0 : blue = 0 : x1 = x+1
pix(0) = scradr[x + y0]
If (x1 < scrWidth ) Then XR=1 Else XR = 0 : pix(1) = 0 : pix(3) = 0
If XR Then pix(1) = scradr[x1 + y0]
If YD Then
pix(2) = scradr[x + y1]
If XR Then pix(3) = scradr[x1 + y1]
End If
For l as Integer = 0 to 3
rgbadr = cast(ubyte ptr,@pix(l))
red += rgbadr[2]
green += rgbadr[1]
blue += rgbadr[0]
Next l
red shr = 2
green shr = 2
blue shr = 2
scradr[x + y0] = rgb(red,green,blue)
Next x
Next y
End Sub |
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 28.03.2015, 22:26 Titel: |
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@Eternal_pain: Welchen Effekt möchtest du haben? Soll das Bild nur weichgezeichnet werden, oder soll es langsam verschwinden?
Gruß
grindstone
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Eternal_pain
Anmeldungsdatum: 08.08.2006
Beiträge: 1783
Wohnort: BW/KA
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| Verfasst am: 28.03.2015, 22:36 Titel: |
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Der optisch unschöne Effekt war wohl der Fehler in der For/Next bzw Step, hatte eben nur einen korrigiert, nachdem ich beide korrigiert hatte sah es richtig aus, hatte dafür aber auch einen Einbruch um rund ~50FPS gebracht
Blur brauch man öffters mal, allerdings habe ich mich in diesem Fall nur dafür entschieden weil es eben diesen Effekt hat das die Punkte bzw Linien
langsam verschwinden, oder eben 'Faden/Ausblenden'
Ich glaube bei XP gab es mal ähnliche Standard-Bildschirmschoner, das mit den fliegenden Dreiecken oder so?! (kann mich nicht mehr so ganz erinnern )
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 28.03.2015, 22:54 Titel: |
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| Zitat: | | hatte dafür aber auch einen Einbruch um rund ~50FPS gebracht |
Ist klar, die Sub muß ja jetzt auch die doppelte Anzahl von Zeilen bearbeiten.
Aber wenn du sagst, daß die anderen 3 Pixel unberührt bleiben, hast du die Arbeitsweise der Assemblerroutine noch nicht verstanden. Der Pointer ptr1 zeigt auf die obere linke Ecke eines 2x2 Pixel großen Quadrates. Die Assemblerroutine holt sich dei Farbwerte aller 4 Pixel, addiert sie, teilt sie durch 4 und schreibt den Durchschnittswert in alle 4 Pixel zurück. Wenn es "nur" ums Weichzeichnen geht, reicht es, jede 2. Zeile ("Step 2") und jede 2. Spalte ("Step 8") anzuspringen. Nach einem Durchlauf ändert sich das Bild dann allerdings auch nicht mehr.
Guß
grindstone
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Zuletzt bearbeitet von grindstone am 28.03.2015, 23:05, insgesamt einmal bearbeitet |
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RockTheSchock
Anmeldungsdatum: 04.04.2007
Beiträge: 138
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| Verfasst am: 28.03.2015, 23:02 Titel: |
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Euch ist schon klar, dass der ursprüngliche Algorithmus von eternal pain eine art fading factor enthält, indem das berechnete durchnitsspixel quasi durch 2 geteilt wird. Also 4 pixel werden addiert und statt durch 4 durch 8 geteilt. Mit dem shift left um 2 bzw 3 bits. D.h in der blur2 prozedur muss das entsprechend geändert werden
| Code: | | psrlw mm0, 2 'summe in mm0 durch 4 teilen |
| Code: | | psrlw mm0, 3 'summe in mm0 durch 8 teilen |
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 28.03.2015, 23:12 Titel: |
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Beim Teilen durch 8 verschwindet das Bild viel zu schnell. Der Fadingfaktor ist dadurch gegeben, daß durch die geringere Schrittweite das gerade heruntergerechnete Pixel wieder als Ausgangswert genommen wird.
Gruß
grindstone
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volta
Anmeldungsdatum: 04.05.2005
Beiträge: 1875
Wohnort: D59192
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| Verfasst am: 29.03.2015, 14:18 Titel: |
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@grindstone
@Eternal_pain
Wichtg:
Be MMX-Code muss am schluss die 'emms' Anweisung stehen!!!
| Code: | .......
asm emms
End Sub |
Damt werden die MMX - Register für die FPU frei gegeben, sonst kann es zu Abstürzen kommen.
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Jojo
alter Rang
Anmeldungsdatum: 12.02.2005
Beiträge: 9736
Wohnort: Neben der Festplatte
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| Verfasst am: 29.03.2015, 19:07 Titel: |
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Ein weiterer Grund, stattdessen SSE zu verwenden.
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» Die Mathematik wurde geschaffen, um Probleme zu lösen, die es nicht gäbe, wenn die Mathematik nicht erschaffen worden wäre.
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 29.03.2015, 20:07 Titel: |
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Nur aus Spaß am Programmieren: Hier noch ein reiner Fader ohne Unschärfe.
| Code: | Sub fade()
Dim As Integer scrWidth, scrHeight, scrPitch, lin, col
Dim As Byte Ptr ptr1
ScreenInfo scrWidth, scrHeight,,,scrPitch
For ptr1 = ScreenPtr To ScreenPtr + scrHeight * scrPitch - 1 Step 4
Asm
mov eax, [ptr1] 'zeilenpointer in register eax
pxor mm2, mm2 'register mm2 auf 0 setzen
movd mm0, [eax] 'pixel in register mm0 laden
punpcklbw mm0, mm2 'RGBA -> 00rr00gg00bb00aa /inhalte von mm0 und mm2 verschachtelt in mm0 laden --> mm0 entpacken
movd mm1, [eax] 'pixel in register mm1 laden
punpcklbw mm1, mm2 'entpacken
psllw mm0, 8 '*64
psubw mm0, mm1 '-1
psrlw mm0, 8 '/64
packuswb mm0, mm0 '00rr00gg00bb00aa -> RGBA /inhalt von mm0 byteweise packen
movd [eax], mm0 'wert zurückschreiben
End Asm
Asm emms
Next
End Sub |
Gruß
grindstone
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 31.03.2015, 14:14 Titel: |
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Frage an die Experten: Was ist mit den vorherigen Inhalten der verwendeten Register? Die müssten doch eigentlich am Anfang der Assemblersequenz auf den Stack gelegt und am Ende wieder zurückgeholt werden. Oder kümmert sich der Compiler darum?
Gruß
grindstone
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volta
Anmeldungsdatum: 04.05.2005
Beiträge: 1875
Wohnort: D59192
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| Verfasst am: 31.03.2015, 15:26 Titel: |
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Hi,
ncht unbedingt!
FB speichert alles in Variablen (Data-Bereich).
Werte mit denen Prozeduren gefüttert werden, werden auf dem Stack übergeben.
Wichtig ist nur das esp-Register (Stackpointer) zu sichern.
Wenn du ein Programm mit der Option -R kompilierst, kannst du dir das in der asm-Datei ansehen.
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 31.03.2015, 16:19 Titel: |
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Stimmt. Ist ja eine Sub und kein Interrupt. Ich bin da wohl ein bisschen Microcontrollergeschädigt...
Gruß
grindstone
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 03.04.2015, 13:45 Titel: |
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So, ich habe die blur-Routine noch ein bisschen getuned. Bei mir (XP/Pentium 4/3GHz) schafft sie bei 1280 x 1024 Pixel jetzt 70 FPS. | Code: | Sub blur4()
Dim As Integer scrWidth, scrHeight, scrPitch
Dim As Byte Ptr image
image = ScreenPtr
ScreenInfo scrWidth, scrHeight,,,scrPitch
scrWidth -= 1
scrHeight -= 1
Asm
mov edx,[scrHeight] 'zeilenzähler
mov ecx,[scrWidth] 'spaltenzähler
pxor mm0, mm0 'register mm0 auf 0 setzen
mov eax,[image] 'bildpointer
mov ebx,eax
Add ebx,[scrPitch] 'zeiger auf nächste zeile
hloop: 'zeilenschleife
movd mm1,[eax] '1. pixel links oben holen
punpcklbw mm1, mm0 'RGBA -> 00rr00gg00bb00aa /inhalte von mm0 und mm1 verschachtelt in mm1 laden --> mm1 entpacken
movd mm3,[ebx] '1. pixel links unten
punpcklbw mm3, mm0 'entpacken
wloop: 'spaltenschleife
movd mm2,[eax + 4] 'nächstes rechtes oberes pixel holen
punpcklbw mm2, mm0 'entpacken
movd mm4,[ebx + 4] 'nächstes rechtes unteres pixel holen
punpcklbw mm4, mm0 'entpacken
paddw mm1,mm2 'summe bilden
paddw mm1,mm3 '
paddw mm1,mm4 '
psrlw mm1, 2 '/4 --> = durchschnitt (linkes oberes pixel)
movq mm3,mm1 'in linkes unteres pixel kopieren (für nächsten durchlauf)
movq mm2,mm1 'zum packen nach mm2 kopieren
packuswb mm2, mm2 '00rr00gg00bb00aa -> RGBA /inhalt von mm2 byteweise packen
movd [eax],mm2 'oberes linkes pixel zurückschreiben
movd [ebx],mm2 'unteres linkes pixel zurückschreiben
Add eax,4 'pointer auf nächstes pixel
Add ebx,4
Loop wloop 'nächste spalte
movd [eax + 4],mm2 'zeilenende -> oberes rechtes pixel zurückschreiben
movd [ebx + 4],mm2 'unteres rechtes pixel zurückschreiben
mov ecx,[scrWidth] 'bildbreite für nächsten durchlauf laden
Sub edx,1 'nächste zeile
jnz hloop
emms
End Asm
End Sub |
Gruß
grindstone
EDIT: Noch etwas Feintuning. Schafft jetzt 84 FPS. 
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RockTheSchock
Anmeldungsdatum: 04.04.2007
Beiträge: 138
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| Verfasst am: 08.04.2015, 01:36 Titel: Blur mit SSE2 Befehlen |
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Und das geht noch schneller.
Das movdqu auf den Bildspeicher in der inneren Schleife kann man evt. noch ändern in movdqa. Bringt aber nur ein paar fps. Da ich nicht sicher bin ob der Bildspeicher immer 16 byte aligned ist, ist es sicherer so.
| Code: | Sub blur5()
Dim mask(15) as UByte => { 12,13,14,15,8,9,10,11,4,5,6,7,0,1,2,3 }
Dim mask2(15) as UByte => { 1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0 }
Dim As Integer scrWidth, scrHeight, scrPitch
Dim As Byte Ptr image
image = ScreenPtr
ScreenInfo scrWidth, scrHeight,,,scrPitch
'scrWidth -= 1
scrHeight -= 1
Asm
movdqu xmm3,[mask] 'unaligned mov da sonst unsicher
movdqu xmm4,[mask2] 'da 16 byte Boundaries bei Variablen nicht garantiert sind
mov edx,[scrHeight] 'zeilenzähler
mov ecx,[scrWidth] 'spaltenzähler
mov eax,[image] 'bildpointer
mov ebx,eax
Add ebx,[scrPitch] 'zeiger auf nächste zeile
hloop2: 'zeilenschleife
wloop2: 'spaltenschleife
movdqu xmm1,[eax] 'lade 4 pixel von oberer Zeile
movdqu xmm2,[ebx] 'lade 4 pixel aus unterer Zeile
pavgb xmm1, xmm2 'berechne durchnittswerte avg(oben,unten) byteweise
movdqu xmm2,xmm1 'kopiere die berechneten Pixeldurschnittswerte in xmm2
pshufb xmm2,xmm3 'und vertausche jeweils die benachbarten Pixeldurschnittswerte
pavgb xmm1, xmm2 'berechne aus den 2 Durchschnittswerten von jeweils 2 Pixeln
'den gesamtdurchschnitt von 4 Pixeln also
'xmm1 = avg(avg(linksoben,linksunten),avg(rechtssoben,rechtssunten))
psubusb xmm1,xmm4 'fader effect
movdqu [eax],xmm1 '4 obere pixel zurückschreiben
movdqu [ebx],xmm1 '4 untere pixel zurückschreiben
Add eax,16 'pointer auf nächste 4 pixel
Add ebx,16
Sub ecx,4 '4 Pixel weiter
jnz wloop2 'nächste spalte
mov ecx,[scrWidth] 'bildbreite für nächsten durchlauf laden
dec edx 'nächste zeile
jnz hloop2
End Asm
End Sub
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Eternal_pain
Anmeldungsdatum: 08.08.2006
Beiträge: 1783
Wohnort: BW/KA
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| Verfasst am: 09.04.2015, 19:35 Titel: |
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Also der letzte ist von der Gerschwindigkeit vermutlich fast unschlagbar mit nahezu 300FPS, allerdings glaube ich das dort noch ein schwerer fehler drinne steckt weil es nach einigen Sekunden regelrecht einbricht, runter auf 65FPS auch nach einem neustart... und von der optik her nicht ganz so schick... aber hut ab, gefällt mir
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grindstone
Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1230
Wohnort: Ruhrpott
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| Verfasst am: 10.04.2015, 02:01 Titel: |
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Muß die Maske für pshufb nicht lauten: { 11,10,9,8,15,14,13,12,3,2,1,0,7,6,5,4 } ?
Gruß
grindstone
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