为了学习OpenGL,我正在阅读《Superbible》第五版(原书链接)。
目前,我正在尝试弄清楚如何结合HDR和MSAA(正如第9章所述)。
对于HDR,该书建议采用一种基于计算每个片段的5x5卷积滤波器的平均亮度的自适应色调映射方法。
对于MSAA,使用的方法是通过从样本距离计算出的权重来平均所有样本。
在下面的pastebin中,我的尝试将色调映射应用于每个样本,然后将它们平均以计算最终的片段颜色。
性能很差(也许可以预料?):每个样本25次查找,乘以4的4xMSAA,我猜GPU花费大部分时间查找我的FBO纹理。切换到代码路径由use_HDR统一控制时,性能从400+fps降至简单场景下的不到10fps。
我的问题有两个:
目前,我正在尝试弄清楚如何结合HDR和MSAA(正如第9章所述)。
对于HDR,该书建议采用一种基于计算每个片段的5x5卷积滤波器的平均亮度的自适应色调映射方法。
对于MSAA,使用的方法是通过从样本距离计算出的权重来平均所有样本。
在下面的pastebin中,我的尝试将色调映射应用于每个样本,然后将它们平均以计算最终的片段颜色。
性能很差(也许可以预料?):每个样本25次查找,乘以4的4xMSAA,我猜GPU花费大部分时间查找我的FBO纹理。切换到代码路径由use_HDR统一控制时,性能从400+fps降至简单场景下的不到10fps。
我的问题有两个:
这是一种合理的色调映射方法吗?如果不是,你有什么建议?
MSAA和基于卷积的滤波器应该如何组合?我猜我会在任何需要查找相邻纹理像素的滤镜中再次遇到这个问题,比如bloom、blur等。
代码:
#version 330
in Data
{
vec4 position;
vec4 normal;
vec4 color;
vec2 texCoord;
mat4 mvp;
mat4 mv;
} gdata;
out vec4 outputColor;
uniform sampler2DMS tex;
uniform sampler1D lum_to_exposure;
uniform samplerBuffer weights;
uniform int samplecount;
uniform bool use_HDR;
vec4 tone_map(vec4 color, float exp)
{
return 1.0f - exp2(-color * exp);
}
const ivec2 tc_offset[25] = ivec2[](ivec2(-2, -2), ivec2(-1, -2), ivec2(0, -2), ivec2(1, -2), ivec2(2, -2),
ivec2(-2, -1), ivec2(-1, -1), ivec2(0, -1), ivec2(1, -1), ivec2(2, -1),
ivec2(-2, 0), ivec2(-1, 0), ivec2(0, 0), ivec2(1, 0), ivec2(2, 0),
ivec2(-2, 1), ivec2(-1, 1), ivec2(0, 1), ivec2(1, 1), ivec2(2, 1),
ivec2(-2, 2), ivec2(-1, 2), ivec2(0, 2), ivec2(1, 2), ivec2(2, 2));
void main()
{
ivec2 itexcoords = ivec2(floor(textureSize(tex) * gdata.texCoord));
float tex_size_x = textureSize(tex).x;
float tex_size_y = textureSize(tex).y;
outputColor = vec4(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
// for each sample in the multi sample buffer...
for (int i = 0; i < samplecount; i++)
{
// ... calculate exposure based on the corresponding sample of nearby texels
vec4 sample;
if (use_HDR)
{
sample = texelFetch(tex, itexcoords, i);
// look up a 5x5 area around the current texel
vec4 hdr_samples[25];
for (int j = 0; j < 25; ++j)
{
ivec2 coords = clamp(itexcoords + tc_offset[j], ivec2(0, 0), ivec2(tex_size_x, tex_size_y));
hdr_samples[j] = texelFetch(tex, coords, i);
}
// average the surrounding texels
vec4 area_color = (
( 1.0f * (hdr_samples[0] + hdr_samples[4] + hdr_samples[20] + hdr_samples[24])) +
( 4.0f * (hdr_samples[1] + hdr_samples[3] + hdr_samples[5] + hdr_samples[9]
+ hdr_samples[15] + hdr_samples[19] + hdr_samples[21] + hdr_samples[23])) +
( 7.0f * (hdr_samples[2] + hdr_samples[10] + hdr_samples[14] + hdr_samples[22])) +
(16.0f * (hdr_samples[6] + hdr_samples[8] + hdr_samples[16] + hdr_samples[18])) +
(26.0f * (hdr_samples[7] + hdr_samples[11] + hdr_samples[13] + hdr_samples[17])) +
(41.0f * (hdr_samples[12]))
) / 273.0f;
// RGB to luminance formula : lum = 0.3R + 0.59G + 0.11B
float area_luminance = dot(area_color.rgb, vec3(0.3, 0.59, 0.11));
float exposure = texture(lum_to_exposure, area_luminance/2.0).r;
exposure = clamp(exposure, 0.02f, 20.0f);
sample = tone_map(sample, exposure);
}
else
sample = texelFetch(tex, itexcoords, i);
// weight the sample based on its position
float weight = texelFetch(weights, i).r;
outputColor += sample * weight;
}
}