BlueRoseNote/03-UnrealEngine/Rendering/RenderFeature/FRenderCommandFence.md

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FRenderCommandFence	2025-06-25 23:11:25			⭐

在 Unreal Engine 5 (UE5) 中，FRenderCommandFence 是一个关键的线程同步工具，主要用于协调游戏线程（Game Thread） 和渲染线程（Render Thread） 之间的执行顺序。它的核心作用是确保渲染相关的操作（如资源创建、更新或销毁）在特定时间点前完成，避免多线程环境下的竞态条件。

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核心作用

1. 跨线程同步
   • 游戏线程向渲染线程提交渲染命令后，这些命令不会立即执行（渲染线程有自己的任务队列）。
   • FRenderCommandFence 允许游戏线程阻塞等待，直到所有已提交的渲染命令（包括栅栏之前的所有命令）在渲染线程中执行完毕。
2. 确保资源安全
   • 当游戏线程需要操作渲染资源（如纹理、网格）时，必须确保渲染线程不再使用这些资源（例如释放 UTexture）。
   • 通过栅栏同步，可以安全地销毁或修改资源，避免访问无效内存。

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关键方法

• BeginFence(bool bSyncToRHIAndGPU = false)
  • 在渲染命令队列中插入一个“栅栏标记”，表示同步点。调用后游戏线程可以继续执行其他任务。
  • bSyncToRHIAndGPU - 是否等待 RHI 线程或 GPU，否则只等待渲染线程。
• Wait(bool bProcessGameThreadTasks = false)
  • 阻塞游戏线程，直到渲染线程处理到栅栏位置（即执行完栅栏之前的所有渲染命令）。
  • bProcessGameThreadTasks: 若为 true，等待期间允许游戏线程处理其他任务（如消息泵）。
• IsFenceComplete()
  • 非阻塞检查栅栏是否已完成（渲染线程是否已越过栅栏点）。

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典型使用场景

1. 安全释放渲染资源

// 游戏线程代码
void ReleaseTexture(UTexture* Texture)
{
    // 将资源释放命令提交到渲染线程
    ENQUEUE_RENDER_COMMAND(ReleaseTextureCommand)(
        [Texture](FRHICommandListImmediate& RHICmdList) {
            Texture->ReleaseResource();
        }
    );

    // 创建栅栏并等待释放完成
    FRenderCommandFence Fence;
    Fence.BeginFence();
    Fence.Wait(); // 阻塞直到渲染线程执行完 ReleaseResource()
}

2. 确保渲染操作完成后再继续

// 更新动态纹理后确保数据已提交到GPU
void UpdateDynamicTexture()
{
    // 提交更新命令到渲染线程
    ENQUEUE_RENDER_COMMAND(UpdateTexture)(
        [...](...) { /* 更新纹理数据 */ }
    );

    FRenderCommandFence Fence;
    Fence.BeginFence();
    Fence.Wait(); // 等待纹理更新完成
    // 此时可以安全读取纹理或进行后续操作
}

3. 异步加载资源时同步

void LoadAssetAsync()
{
    StreamableManager.RequestAsyncLoad(..., [this]()
    {
        // 资源加载完成后，确保渲染线程初始化完毕
        FRenderCommandFence Fence;
        Fence.BeginFence();
        Fence.Wait(); // 等待渲染线程处理完资源初始化
        OnAssetLoaded();
    });
}

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注意事项

1. 性能影响
   Wait() 会阻塞游戏线程，过度使用可能导致帧率下降。应仅在必要时同步（如资源卸载）。
2. 替代方案
   • 对于非紧急任务，可用 AsyncTask 或 TaskGraph 异步处理。
   • 使用 FGraphEvent 实现无阻塞等待。
3. 与 FlushRenderingCommands() 的区别
   FlushRenderingCommands() 会强制立即刷新整个渲染命令队列（更重操作），而 FRenderCommandFence 只等待到特定同步点，更轻量可控。

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总结

FRenderCommandFence 是 UE5 多线程架构中的安全阀，通过它开发者可以：
✅ 确保渲染操作在指定时间点前完成
✅ 安全操作渲染资源（创建/更新/销毁）
✅ 避免游戏线程与渲染线程的竞态条件