当渲染循环中运行大量模拟时如何刷新 GUI 框架？

Question

我正在尝试创建一个应用程序，用户可以通过按一下按钮来运行（耗时的）后端物理模拟。但与此同时，我希望 GUI 的其余部分保持功能，并且在模拟结束之前不会“冻结”。现在我知道在 OpenGL 中组合多个线程进行渲染并不是一个好主意，所以我的想法相当简单：1）使用一个线程（我想是默认线程）来运行除物理之外的所有内容。2）使用另一个线程，仅运行我在一个函数中限制的物理，正如您将看到的。但即使这样，整个 GUI 仍然“冻结”，因此在物理结束之前它毫无用处。我该如何解决这个问题？

下面是我认为可行的代码。它呈现一个“测试按钮”，以检查我是否可以在物理运行时实际按下它，以及触发大量计算的“运行物理”按钮。

#include"imgui.h"
#include"imgui_impl_glfw.h"
#include"imgui_impl_opengl3.h"

#include<GL/glew.h>
#include<GLFW/glfw3.h>

#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<thread>

//Hypothetical "heavy" computation
void run_physics()
{
    for (double z = 0.0; z < 10000.0; z += 0.001)
    {
        double y = exp(sin(sqrt(z*abs(z)+ cos(z))));
    }
    return;
}

int main()
{
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);

    GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(800,600, "Test", NULL, NULL);
    if (window == NULL)
    {
        printf("Failed to open a glfw window. Exiting...\n");
        return 0;
    }

    glfwMakeContextCurrent(window);

    glewExperimental = GL_TRUE;
    if (glewInit() != GLEW_OK)
    {
        printf("Failed to initialize glew. Exiting...\n");
        return 0;
    }

    IMGUI_CHECKVERSION();
    ImGui::CreateContext();
    ImGuiIO &io = ImGui::GetIO();
    (void)io;
    ImGui::StyleColorsDark();
    ImGui_ImplGlfw_InitForOpenGL(window, true);
    ImGui_ImplOpenGL3_Init("#version 330");

    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        ImGui_ImplOpenGL3_NewFrame();
        ImGui_ImplGlfw_NewFrame();
        ImGui::NewFrame();
        ImGui::Begin("Test");
        ImGui::Button("Test button");
        if (ImGui::Button("Run physics"))
        {
            //This pauses the render loop until run_physics is done. Good.
            //run_physics();

            //This also pauses the render loop. Why?
            std::thread thr(run_physics);
            thr.join();
        }
        ImGui::End();
        ImGui::Render();
        ImGui_ImplOpenGL3_RenderDrawData(ImGui::GetDrawData());

        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }
    ImGui_ImplOpenGL3_Shutdown();
    ImGui_ImplGlfw_Shutdown();
    ImGui::DestroyContext();
    glfwTerminate();
    return 0;
}

Answer 1

问题是调用thr.join()，它将阻塞直到线程退出。

有几种方法可以解决这个问题。例如，您可以创建一个在渲染线程中轮询的原子状态标志。当线程完成时，它在退出之前设置标志。如果主渲染线程看到它设置的标志，那么它会调用该join调用并获取结果，这应该很快就会发生。