three.js 如何废置对象

2023-02-16 17:23 更新

为了提高性能,并避免应用程序中的内存泄露,一个重要的方面是废置未使用的类库实体。 每当你创建一个three.js中的实例时,都会分配一定数量的内存。然而,three.js会创建在渲染中所必需的特定对象, 例如几何体或材质,以及与WebGL相关的实体,例如buffers或着色器程序。 非常值得注意的是,这些对象并不会被自动释放;相反,应用程序必须使用特殊的API来释放这些资源。 本指南简要概述了这一API是如何使用的,以及哪些对象是和这一环境相关的。

几何体

几何体常用来表示定义为属性集合的顶点信息,three.js在内部为每一个属性创建一个WebGLBuffer类型的对象。 这些实体仅有在调用BufferGeometry.dispose()的时候才会被删除。 如果应用程序中的几何体已废弃,请执行该方法以释放所有相关资源。

材质

材质定义了物体将如何被渲染。three.js使用材质所定义的信息来构造一个着色器程序,以用于渲染。 着色器程序只有在相应材质被废置后才能被删除。由于性能的原因,three.js尽可能尝试复用已存在的着色器程序。 因此,着色器程序只有在所有相关材质被废置后才被删除。 你可以通过执行Material.dispose()方法来废置材质。

纹理

对材质的废置不会对纹理造成影响。它们是分离的,因此一个纹理可以同时被多个材质所使用。 每当你创建一个Texture实例的时候,three.js在内部会创建一个WebGLTexture实例。 和buffer相似,该对象只能通过调用Texture.dispose()来删除。

如果您使用 ImageBitmap 作为纹理的数据源,则必须在应用程序级别调用 ImageBitmap.close() 以处理所有 CPU 端资源。在 Texture.dispose() 中自动调用 ImageBitmap.close() 是不可能的,因为图像位图变得不可用,并且引擎无法知道图像位图是否在别处使用。

渲染目标

WebGLRenderTarget类型的对象不仅分配了WebGLTexture的实例, 还分配了WebGLFramebufferWebGLRenderbuffer来实现自定义渲染目标。 这些对象仅能通过执行WebGLRenderTarget.dispose()来解除分配。

杂项

有一些来自examples目录的类,例如控制器或者后期处理过程,提供了dispose()方法以用于移除内部事件监听器或渲染目标。 通常来讲,非常建议查阅类的API或者文档,并注意dispose()函数。如果该函数存在的话,你应当在清理时使用它。

常见问题

为何three.js不能够自动废置对象?

这一问题在社区中多次被问到,因此澄清这件事情是十分有必要的。事实是,three.js并不知道用户所创建的实体(例如几何体或者材质)的生命周期或作用范围,这些是应用程序的责任。 比如说,即使一个材质当前没有被用于渲染,但它也可能是下一帧所必需的。 因此,如果应用程序决定某个对象可以被删除,则它必须通过调用对应的dispose()方法来通知引擎。

将一个mesh(网格)从场景中移除,是否也会废置它的geometry(几何体)和material(材质)?

并不会,你必须通过dispose()来明确地废置geometry(几何体)或material(材质)。 请记住,geometry(几何体)或material(材质)可以在3D物体之间(例如mesh(网格))被共享。

three.js是否会提供被缓存对象数量的相关信息?

是的,可以评估WebGLRenderer.info —— 渲染器中的一个特殊属性,具有一系列关于显存和渲染过程的统计信息。 除此之外,它还告诉你有多少纹理、几何体和着色器程序在内部存储。 如果你在你的应用程序中注意到了性能问题,一个较好的方法便是调试该属性,以便轻松识别内存泄漏。

当你在纹理还没有被加载时,在纹理上调用dispose(),会发生什么?

对于纹理的内部资源仅在图像完全被加载后才会分配。如果你在图像被加载之前废置纹理,什么都不会发生。 没有资源被分配,因此也没有必要进行清理。

当我在调用dispose()之后,使用相应的对象会发生什么?

被删除掉的内部资源会被引擎重新创建,因此不会有运行时错误发生,但你可能会注意到这会对当前帧的性能有一些影响,特别是当着色器程序被编译的时候。

我如何在我的应用程序中管理three.js中的对象?我如何知道什么时候该废置事物?

一般来说,对此并没有明确的建议。调用dispose()什么时候合适,很大程度上取决于具体的用例。 必须指出的是,没有必要总是废置对象。一个较好的例子便是一个由多个关卡所组成的游戏。使用到对象废置的地方就是当切换关卡的时候。 应用程序可以通过较老的场景,并废置所有过时的材质、几何体和纹理贴图。 正如在前面的章节中所提到,如果你废置一个仍然在使用的对象,并不会导致运行时错误。可能发生的最糟糕的事情便是单帧的性能会下降。

演示dispose()使用方法的示例

WebGL / test / memory

WebGL / test / memory2


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