USD项目中的HdMergingSceneIndex原语移除Bug解析

问题概述

在Pixar USD项目的24.08版本中，HdMergingSceneIndex组件在处理原语移除(_PrimsRemoved)时存在一个严重缺陷。该缺陷会导致Hydra渲染系统访问到已失效的UsdPrim对象，进而引发异常并导致Hydra同步失败。

技术背景

USD(Universal Scene Description)是Pixar开发的一种用于3D场景描述的开放格式。HdMergingSceneIndex是USD Hydra渲染架构中的一个关键组件，负责合并多个场景数据源。当场景中的原语被移除时，该系统需要正确处理这些变更通知，以确保渲染系统的稳定性。

问题重现步骤

1. 准备一个包含点实例化(Point Instancer)的USD场景文件
2. 通过Python脚本动态修改场景层级结构
3. 移除点实例化器并替换为简单几何体
4. 观察系统抛出的UsdExpiredPrimAccessError异常

错误分析

当HdMergingSceneIndex处理原语移除操作时，未能正确处理依赖关系，导致：

1. 系统尝试访问已被移除的原语
2. 这些原语的UsdPrim对象已经过期
3. 系统抛出UsdExpiredPrimAccessError异常
4. 渲染管线同步过程被中断

错误堆栈显示问题起源于UsdPrim的过期检查机制，最终追溯到DrawModeSceneIndex的PrimsDirtied处理流程。

影响范围

该缺陷影响所有使用以下配置的环境：

• 使用USD 24.08版本
• 启用了场景索引功能(USDIMAGINGGL_ENGINE_ENABLE_SCENE_INDEX=1)
• 涉及动态场景修改的操作

解决方案

Pixar内部已将该问题记录为USD-10052，并在后续提交中修复了此问题。修复方案主要涉及：

1. 改进HdMergingSceneIndex的原语移除处理逻辑
2. 增强对过期原语的访问检查
3. 优化场景索引间的通知传递机制

最佳实践建议

对于开发者而言，在处理动态场景修改时应注意：

1. 使用Sdf.ChangeBlock批量处理场景修改
2. 避免在渲染过程中直接访问可能被移除的原语
3. 实现适当的错误处理机制捕获UsdExpiredPrimAccessError
4. 考虑使用较新版本的USD以获得更稳定的场景索引功能

该问题的修复显著提升了USD在动态场景处理方面的稳定性，为复杂场景的实时编辑提供了更好的支持。