드로우 콜이란?
CPU만으로 그래픽을 그리던 시절이 있었다.
초기 PC에서는 GPU가 없었기 때문에 모든 렌더링을 CPU가 직접 처리하였다.
(폴리곤, 픽셀, 텍스처, 조명 등의 작업 대표적으로 DOOM이나 Quake 초기 버전)
단순 처리를 넘어서 게임의 발전에 따라 더 많은 그래픽 작업이 요구되기 시작했고,
CPU에서만 이 작업들을 처리하기에는 부하가 매우 커지기 시작했다.
CPU와 GPU
그런 CPU의 부하를 대신하기 위해 GPU가 등장했다.
CPU가 복잡한 논리 연산을 순차적으로 빠르게 처리하는 소수의 지휘관이라면 GPU는 단순하지만 엄청난 양의 계산을 동시에 처리하는 부대급 작업원으로 각자의 역할을 분담하기 시작했다.
이렇게 분담한 역할을 자세히 나열하면 다음과 같다.
CPU -> 무엇을 그릴지 결정
- 오브젝트 위치 계산
- 애니메이션
- 게임 로직
- 렌더 명령 생성
GPU -> 실제 픽셀 계산
- 버텍스 변환
- 삼각형 생성
- 픽셀 계산
- 텍스처 샘플링
지휘관인 CPU와 부대원인 GPU는 상명하복 관계에 있다.
CPU는 GPU에게 작업을 내린다.
"이 메쉬를 이 머티리얼로 이 위치에 그려라"
이 명령 하나가 바로 DrawCall이다.
Draw Call
CPU는 화면을 그리기 위한 명령(Draw Call)을 GPU에게 전달하기 위해 다음 작업 과정을 거치게 된다.
CPU 작업
1. Render State 설정
렌더 상태 설정 -> 버퍼 바인딩 -> 셰이더 설정 -> 텍스처 설정
2. Draw Call 호출
CPU가 그래픽 API(glDrawElements, DrawIndexedPrimitive 등)를 통해 "그려라"는 단일 명령을 내리는 단계로 이 API 호출 하나를 좁은 의미의 Draw Call이라 한다.
3. Driver 번역
그래픽 드라이버가 API 명령의 유효성을 검사하고, GPU 전용 명령어로 번역하는 단계
4. GPU Command Buffer 기록
번역된 명령들을 GPU가 읽을 수 있도록 메모리에 기록하는 단계로 이 시점에서 CPU의 역할은 끝난다.
위 CPU의 작업이 끝난 후 GPU가 Command Buffer의 명령을 CPU와 비동기적으로 처리하며 실제 픽셀을 그리며 CPU 작업과 독립적으로 진행된다.
1 ~ 4까지의 전체 과정을 넓은 의미에서 Draw Call이라 하며, 이 과정에서 발생하는 CPU 비용은 주로 다음에서 발생한다.
- Render State 변경에 따른 오버헤드 (특히 셰이더/파이프라인 전환)
- 드라이버의 유효성 검사 및 상태 추적
- API 명령의 GPU 명령어 번역
- Command Buffer 메모리 기록 및 CPU-GPU 간 동기화