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OpenGL奇异线线性滤波

filtering textures opengl

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tuket · 技术社区 · 8 年前

我编写了以下着色器,用于测试OpenGL中线性过滤的工作方式。

在这里,我们有一个5x1纹理飞溅到一个立方体的表面上(megenta区域只是背景的颜色)。

纹理就是这个(非常小)。

这个 波顿左 角对应于 uv=(0, 0) 和 右上角 对应于 uv=(1, 1) . 线性滤波已启用。

着色器垂直分割 v 5行坐标(从上到下):

连续采样。正常取样即可。
如果u在[0,1]中,则为绿色,否则为红色。仅用于测试目的。
灰度中的u坐标。
在纹理左侧采样。
在纹理中心采样。

问题是 3 和 4 有一行像素闪烁。闪烁会随着相机距离的改变而改变,有时甚至可以使其消失。问题似乎出在处理第四行的着色器代码中。

// sample at the left of the pixel
// the following line can fix the problem if I add any number different from 0
tc.y += 0.000000;  // replace by any number other than 0 and works fine
tc.x = floor(5 * tc.x) * 0.2;
c = texture(tex0, tc);

我觉得这很奇怪,因为在那个区域 v 坐标不靠近纹理的任何边缘。

1 回复 | 直到 8 年前

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derhass 8 年前

您的代码依赖于 未定义的值 在纹理提取期间。

这个 GLSL 4.60 specification 第8.9节纹理函数(emphasis mine)中的状态:

某些纹理函数(非Lod和非梯度版本)可能需要隐式导数。 隐式导数在非均匀控制流 对于非片段着色器纹理获取。

虽然大多数人认为这些导数仅用于mip映射,但这是不正确的。还需要LOD因子来确定纹理是放大还是缩小(以及在非mipmapped情况下的各向异性过滤,但这在这里并不重要)。

图形处理单元通常通过2x2像素四元组中相邻像素之间的有限差分来近似导数。发生的事情是,在各种选项之间的边缘,你有非均匀的控制流,其中一行你做纹理过滤,而在上面一行,你不做。有限差分将导致尝试访问上行中纹理采样操作的纹理坐标,这根本不能保证已计算,因为着色器调用没有主动执行该代码路径-这就是规范将其视为未定义的原因。

现在,根据边缘在2x2像素四边形中的位置,可以得到正确的结果,也可以不得到。对于无法得到正确结果的情况,一个可能的结果可能是GL使用缩小滤波器,这是 GL_NEAREST 在你的例子中。

只需将两个过滤器设置为 GL_LINEAR . 然而,这仍然不是正确的代码,因为根据规范,结果仍然没有定义。

唯一正确的解决方案是将纹理采样移出非均匀控制流,如

vec4 c1=texture(tex, tc); // sample directly at tc
vec4 c2=texture(tex, some_function_of(tc)); // sample somewhere else
vec4 c3=texture(tex, ...);

// select output color in some non-uniform way
if (foo) {
   c=c1;
} else if (bar) {
   c=c2;
} else {
   c=c3;
}