iOS Metal中的透视正确纹理映射

Question

iOS Metal中的透视正确纹理映射

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我尝试了多种方法来实现插值并生成透视校正图像，但是没有一种建议的方法有效。

我的当前代码如下：

struct VertexStruct
{
  float4 normalizedPosition [[ position ]];
  float4 texCoord;
}

vertex VertexStruct testVertex(device float4 *vertices [[ buffer(0) ]],
                                     uint vid [[ vertex_id ]])
{
  VertexStruct outVertices;

  outVertices.normalizedPosition = ...;

  outVertices.texCoord = float4(vertices[vid].x, vertices[vid].y, 0.0, 127.0);

  return outVertices;
}

fragment half4 testFragment(VertexStruct inFrag [[ stage_in ]],
                            texture2d<half, access::sample> volume [[ texture(0) ]])
{
  float2 texCoord = float2(inFrag.texCoord.xy * (1.0 / inFrag.texCoord.w));
  constexpr sampler s(coord::normalized, filter::linear, address::clamp_to_zero);
  return volume.sample(s, texCoord);
}

纹理大小为128x128，顶点如下：

0,0
0,127
127,0
127,127

理论上，第四个参数w应该有助于透视校正插值。这个技巧在OpenGL ES中已被报道可行，但在我的情况下，无论我是否开启都没有变化。

得到的结果如下所示：

蓝色是清晰的颜色，黑色梯形内的任何内容都是纹理的内容。红色梯形应该居中于黑色梯形中。如果您在Photoshop中打开并跟踪黑色梯形的对角线，则会恰好通过红色梯形的对角线。

这意味着渲染的两个三角形没有以透视校正采样方式读取纹理。这是纹理映射的经典问题，但我无法理解它。

有人能看出错误吗？

- aledalgrande

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Elim Garak · Accepted Answer

透视纠正纹理映射已成为十多年来的常规做法，并被每个图形API默认使用，特别是Metal。只要您的设置没有完全错误，就不需要做任何事情即可获得透视纠正结果。

实际上，Metal允许您直接在MSL中指定插值和采样。默认情况下，所有内容都使用center_perspective限定符（像素中心，透视校正插值），除了位置是center_no_perspective。

由于从光栅化器传入片段函数的数据是stage_in，因此您只需在声明成员后直接在MSL代码中添加所需的采样/插值限定符，就像添加任何其他属性一样。以下是明确详细说明的示例：

struct Fragment {

    float4 position             [[ center_no_perspective ]];    // Default, can be omitted.
    float4 specialTreatment     [[ centroid_perspective ]];     // Let's say you need centroid + perspective correct.
    float2 textureCoordinates   [[ center_perspective ]];       // Default, can be omitted.

};

关于其他选项，基本上包括中心/重心/采样和透视/无透视组合，以及flat（没有插值，显然是针对整数的）。列表如下：

[[ flat ]] 不插值，整数成员。
[[ center_perspective ]] 中心，透视校正（默认）
[[ center_no_perspective ]] 中心，线性（位置的默认值）
[[ centroid_perspective ]] 重心，透视校正
[[ centroid_no_perspective ]] 重心，线性
[[ sample_perspective ]] 采样，透视校正*
[[ sample_no_perspective ]] 采样，线性*

警告：sample_*限定符将使片段函数每个样本执行一次，而不是通常的每个片段执行一次。子像素化是潜在的性能风险，所以请必要时使用。