GLSL布尔评估古怪

Question

我在片段着色器中使用了一个简单的开/关开关。我想将运动模糊通道的输出与未处理的输出进行比较，因此我在片段着色器中添加了一个布尔统一，如下所示：

uniform boolean blur;

我像这样激活它（基于键盘输入和一个名为 blur 的全局 int）：

if ( key == 'b' ) blur = !blur;
glUseProgram( program );
glUniform1i( blur_loc, blur );

然后在着色器中用我所有的其他制服声明它：

uniform bool blur;

然后这样读：

if ( blur ) {
    FragColor = texture( color_texture, uv );
} else {
    FragColor = color/MAX_SAMPLES;
}

现在这里是有趣的部分......当我删除 if 子句时，这两个 FragColor 语句中的任何一个都可以正常工作。硬编码到 FragColor 没有模糊它看起来像这样：

使用模糊硬编码到 FragColor，如下所示：

buuuut...一旦我添加了 if 子句，就会呈现第三个（！）意外图像...看起来被夸大了，或添加了混合或其他东西...像这样：

到底发生了什么？如何添加一个布尔 if 子句导致呈现完全不同的图像？我唯一可以假设的是，存在某种内存损坏或着色器由于某种原因运行了两次（看起来像是我添加了两个图像）......可能是什么原因造成的，我在使用像傻瓜一样统一布尔值？

更新

似乎在 if 子句中，非模糊片段写入充当添加剂，而模糊片段写入正常...无论我将它们放在什么顺序。什么给出？

if ( blur ) {
    FragColor = texture( color_texture, uv ); // writes an odd compound image
} else {
    FragColor = color/MAX_SAMPLES; // correctly writes a blurred image
}

或

if ( blur ) {
    FragColor = color/MAX_SAMPLES; // correctly writes a blurred image
} else {
    FragColor = texture( color_texture, uv ); // writes an odd compound image
}

同样，如果我去掉 if 子句并只使用其他语句之一，它们会正确地写入非模糊图像或模糊图像...

FragColor = color/MAX_SAMPLES; // correctly writes a blurred image

或

FragColor = texture( color_texture, uv ); // correctly writes a non-blurred image

更新 2

所以我发现一些文档在条件语句中完成状态纹理采样时未定义......（下面的 cmets 之一也建议这样做）。但是，即使纹理采样发生在 if 语句之外，行为也是相同的：

vec4 sampled_color = texture( color_texture, uv );
if ( blur ) {
    FragColor = color/MAX_SAMPLES; // correctly writes a blurred image
} else {
    FragColor = sampled_color; // writes an odd compound image
}

更新 3

在 keltar 的评论让我将 blur 的值绘制到屏幕上以确保它将屏幕变成全黑或全白（确实如此）之后，我决定尝试一个非常基本的 if-then 或者写一个蓝色片段或红色片段取决于我传入的布尔值：

if ( blur ) {
   FragColor = vec4( 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
} else {
   FragColor = vec4( 0.0, 0.0, 1.0, 1.0 );
}

当然，这行得通。不过，这就是有趣的地方...

if ( blur ) {
    FragColor = vec4( 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
} else {
    FragColor = color/MAX_SAMPLES;
}

也可以使用......就像

if ( blur ) {
    FragColor = vec4( 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
} else {
    FragColor = texture( color_texture, uv );
}

只有当我感兴趣的两件事都涉及到时:(

if ( blur ) {
    FragColor = texture( color_texture, uv ):
} else {
   FragColor = color/MAX_SAMPLES;
}

也许值得注意的是，变量color 也以纹理样本的形式开始了它的生命，实际上是同一个：

vec4 color = texture( color_texture, uv );

情节变厚了？

更新 4

这是完整的着色器，（基于chapter 27 of GPU GEMS 3）

#version 150
in vec2 vUV;
out vec4 FragColor;
uniform sampler2D depth_tiu;
uniform sampler2D color_tiu;
uniform mat4 P;
uniform mat4 V;
uniform mat4 V_prev;
uniform bool blur;
void main() {
    float z_over_w = texture( depth_tiu, vUV ).r;
    vec4 view_pos = vec4( 2*vUV.x - 1, 2*(1 - vUV.y) - 1, z_over_w, 1.0 );
    vec4 D = P * V * view_pos;
    vec4 world_pos = D/D.w;
    vec4 previous_world_pos = P * V_prev * view_pos;
    previous_world_pos /= previous_world_pos.w;
    vec2 velocity = vec2((world_pos - previous_world_pos)/2.0);
    velocity = clamp( velocity, vec2(-0.001, -0.001), vec2(0.001, 0.001) );
    int MAX_SAMPLES = 10;
    vec4 color = texture( color_tiu, vUV );
    vec2 write_UV = vUV;
    write_UV += velocity;
    for ( int i = 0; i < MAX_SAMPLES; ++i, write_UV += velocity ) {
        vec4 curr_color = texture( color_tiu, write_UV );
        color += curr_color;
    }
    if ( blur ) {
        FragColor = color/MAX_SAMPLES;            
    } else {
        FragColor = texture( color_tiu, vUV );
    }

Answer 1

我看不出你的着色器有什么问题会导致这个...

不过，我可以立即找到一种解决方法，在 blur 为 false 的情况下也可能会提高性能。

我建议以这种方式重写着色器的结尾：

FragColor = texture( color_tiu, vUV );

if ( blur ) {
    const int MAX_SAMPLES = 10;

    vec2 write_UV = vUV + velocity;

    for ( int i = 0; i < MAX_SAMPLES; ++i, write_UV += velocity ) {
        FragColor += texture( color_tiu, write_UV );
    }

    FragColor /= MAX_SAMPLES;
}

这里有一些有趣的事情需要注意：

1. 除以MAX_SAMPLES 对我来说似乎是错误的 - 你实际上多次采样你的纹理MAX_SAMPLES + 1。

   • 您链接到的文章除以 MAX_SAMPLES，但是它从索引 1 而不是 0 开始循环强>.
     
     

2. 在更改此设置之前，您在 blur 无缘无故为 false 的情况下对纹理进行了 MAX_SAMPLES 次采样，然后在分支中实际执行与 color 相同的提取。

   • 总共是 11 次纹理提取（其中 10 次是间接的 -- 动态纹理坐标）。

避免点 #2 在您没有模糊的情况下应该会提高性能。因此，即使这不能解释您的根本问题，它仍然是您应该考虑的更改。

在检查了您的着色器后，我注意到了一些其他有趣但基本上不相关的事情：

1. 我假设这些P 和V 矩阵实际上是您的投影和视图矩阵的逆矩阵？否则，这一切都没有多大意义。我会考虑为制服使用一个名称，使其明显被反转，因为对我来说P[rojection] 表示从视图空间转换到剪辑空间而不是相反的矩阵。

2. 您链接到的文章在 NDC 空间中进行速度计算。这意味着你在事情上走错了方向……你想重新投影世界位置。我相信如果您使用透视投影，这可能是一个问题，如果使用世界空间完成，模糊将与文章不一致（因为该坐标空间未考虑透视缩放）。