使用哪种 GLSL 多色线性/径向渐变策略？

Question

我正在使用 OpenGL ES 2 和 GLSL 进行开发，但我不知道如何处理多色/分段渐变（线性和径向）。

我不知道哪种方法是最佳做法：

1. 获取渐变颜色的纹理并在片段着色器中对其进行采样（本质上是使用常规纹理）。
2. 计算机首先生成渐变纹理并在片段着色器中对其进行采样，如上所述（不需要 PNG 等渐变） - 缓存此纹理以保存再生。
3. 在片段着色器中使用插值来按片段位置计算片段值 - 这看起来我必须使用多个 if、一个循环以及您不希望每个片段执行的东西。
4. 我没有想到的其他策略。

我知道这个问题有点主观，但是在网上四处寻找信息后，我没有找到任何关于如何进行的具体信息......

Answer 1

好吧，我可以告诉你如何进行，但你可能不喜欢这个答案。 ;) 主要的两种方法是对纹理进行采样或进行着色器计算。要确定哪一个对您的情况更有效，您需要同时实现这两个，并开始进行基准测试。影响每个性能的因素太多了，无法给出一个通用的答案。

其中一个主要因素当然是您的计算有多复杂。但是现代 GPU 对于纯计算具有非常高的原始性能。自从您询问 ES 以来，您最有可能使用的移动 GPU 并没有那么多，但即使是最新的移动 GPU 也变得非常强大。分支不是免费的，但不一定像您想象的那样有害。

另一方面，纹理采样看起来像是着色器中的单个操作，但仅基于此，您不应该假设它自动比执行一堆计算更快。纹理采样性能可能受到许多因素的限制，包括纹理采样硬件单元的吞吐量、内存带宽、缓存命中率等。特别是如果您的纹理需要相当大以提供必要的精度，内存带宽可能会伤害您，访问移动设备上的内存会消耗大量电量。此外，仅需要额外的内存使用是不可取的，因为您主要处理非常有限的内存量。

当然，不同 GPU 之间的性能特征可能会有很大差异。因此，如果您想得出可靠的结论，则需要在各种设备上进行基准测试。

对于在着色器中实现计算的方法，请确保它尽可能最佳。在合理可能的情况下避免使用分支，或者至少对各种选项进行基准测试以查看分支对性能的影响程度。如果每个片段的计算部分都相同，请预先计算值并将它们传递给着色器。尽可能用更便宜的操作代替昂贵的操作。例如，不要除以统一值，而是将逆作为统一值传递，并改用乘法。尽可能使用向量运算。