Трепанация триангуляции

Привет. Раз глобус не идет в сову, возьмемся за более плоские штуки.

RNtqcYV

Когда шейдерами хотят рисовать плоские фигуры или вообще всё остальное, то в первую очередь пытаются избавиться от конвееееера видеокарты. Тут все просто: если у нас два дэ платформер и на экране всего-лишь куча спрайтов, то, как бы это обидно не звучало, логично понакидать на экран всякие билборды или понарисовать много квадов (четырехугольников) из двух треугольников, а затем текстурировать их спрайтами из атласа. Но можно вообще без треугольников.

glDrawArrays( GL_TRIANGLES, 0, 3 );

Эта абракадабра в глубинах вашего платформера означает, что вы повелеваете нарисовать много треугольников (GL_TRIANGLES), начиная с вершины номер 0, всего 3 вершины, итого один треугольник. В туториалах перед этой строчкой обычно идут загрузки массивов координат и прочие сяськи-масяськи, ахалай-махалай. Мы обойдемся без этого. Будем рисовать единственный несуществующий треугольник. Во весь экран.

Получив команду свыше, ГПУ делает вид что у нас действительно есть треугольник, у которого есть три вершины с номерами 0, 1 и 2. Это произойдет в геометрическом шейдере. Нас это не интересует, пусть как-нибудь обходится без нас, а результат нас устраивает.

Конвейер крутится и дальше по ходу нас ждет вертексный шейдер. Здесь мы можем сделать что-нибудь с координатами вершин нашего несуществующего треугольника. Например, их можно скорректировать. В нашем же случае, для начала их нужно посчитать. Ведь до сих пор их даже не существовало.

Как настоящий художник я стащил картинку:

8QgUGfH

Там где Clip Space — это ваш экран, а на все остальные части треугольника нам всё равно (их все равно не видно). В этом месте олдскульщики и творцы софтрендеров крякнут или даже квакнут: что нельзя же так впустую расходовать производительность ГПУ, ведь там тратится время, чтобы проверить границы экрана и отрезать лишнее, а затем полученный квадрат все равно автоматически разобьется на два или больше треугольников. Дудки! Это было давно, а сейчас все нормально. ГПУ умный и ленивый там, где нада. И лишнего ничего не произойдет. Там вообще ничего не произойдет: нарисуются только те пиксели, которые попадают в экран, а на остальные никто даже не посмотрит. Смотрим в шейдер:

void main()
{
    float x = -1.0 + float((gl_VertexID & 1) << 2);
    float y = -1.0 + float((gl_VertexID & 2) << 1);

    vec2 texCoord = vec2(
      (x + 1.0) * 0.5,
(y + 1.0) * 0.5 ); gl_Position = vec4(x, y, 0, 1);
}

Что здесь происходит: по номеру вершин треугольника (gl_VertexID), наш шейдер определяет их координаты (x, y). Всё. Ну, почти все...

Кроме этого мы тут же создаем текстурные координаты (texCoord) для прямоугольной текстуры размером во весь экран. В нее мы будем рисовать... что нам нада, то и будем рисовать. Там по ходу конвейера как раз пикселявый и фрагментный шейдер идет. Можно понарисовать два дэ спрайтов, а можно три дэ рейтрейсингом сделать или даже SDF с 3д фракталами.

MrShoor: Специально нагрузил пиксельный посильнее, но по тесту разницы не было совсем.

А если разницы не было совсем, то какая разница как?

MrShoor: Поэтому особо нет смысла выпендриваться с одним треугольником.

Трюк с одним треугольником красиво выглядит в статье и производительность не ухудшает. В идеале я бы вообще хотел избавиться от треугольников, поэтому здесь это выглядит уместным.

Вообще, я стараюсь изложить причины и мотивации разработчиков, а не очередную — «как написать шейдер».

MrShoor: а вот цитата:

А вот еще:

  1. «No, there won't be any overlapping rendered pixels. But there will be overlapping fragment shaders along the main diagonal. Fragment shaders run in blocks of neighboring samples, and along the main diagonal, shaders will be run twice. The results may ultimately be discarded, but the shader will be executed multiple times for those samples.»
  2. Triangulation
  3. «2 Triangle Quad Pixel Shader : 100% performance
    1 Full screen Triangle Pixel Shader : 108% performance
    Compute Shader : 108% performance (more sensitive to sampling patterns than PS)» link

Кому верить?

  • nw2
  • 03 июля 2018, 00:09
  • 0
Blank