Использование LUT для ускорения работы шейдера для мобильных устройств

Я пытаюсь заставить этот шейдер работать на действительно старом iDevice, а также на Android.

Даже когда я уменьшаю код до 2 синусоидальных функций на фрагмент, шейдер работает со скоростью около 20 кадров в секунду.

Я подумал о том, чтобы взять лист из книги старых методов шейдинга и создать массив, который содержит набор предопределенных значений триггеров и каким-то образом использовать их для аппроксимации шейдера.

В шейдере, с которым я связан выше, я уже симулирую, что, округляя значения, отправленные в функцию триггера, чем дальше левая мышь (при нажатии), тем меньше качество шейдера. Это на самом деле довольно круто, потому что очень близко к левой стороне это выглядит как совершенно другой и довольно крутой шейдер.

Во всяком случае, у меня есть две дилеммы:

1. Я не знаю, какой самый эффективный способ иметь массив из 360 значений в шейдере GLSL, постоянный или равномерный?

2. Я не могу понять, как поместить число в диапазон, как обычно, если бы я хотел угол между 0 и 360 (да, я знаю, что графические процессоры используют радианы), я бы сделал это так.

   func range(float angle)
   {
      float temp = angle
      while (temp > 360) {temp -= 360;}
      while (temp < 0)   {temp += 360;}
      return temp;
   }
   

   Однако GLSL не допускает циклы while или рекурсивные функции.

$[0,360)$$[0,2\pi)$

• $[0,360]$$[0,1]$
• Вы получаете дополнительное преимущество, заключающееся в том, что вам не нужно выполнять петлевую настройку интервала (хотя вам все равно не понадобятся циклы, и вы можете просто использовать операцию модуля). Просто используйте в GL_REPEATкачестве режима обтекания текстуру, и он автоматически запустится в начале снова при доступе с аргументами> 1 (и аналогично для отрицательных аргументов).
• И вы также получаете преимущество линейной интерполяции между двумя значениями в массиве в основном бесплатно (или, скажем, почти бесплатно), используя в GL_LINEARкачестве фильтра текстуры, таким образом получая значения, которые вы даже не сохраняли. Конечно, линейная интерполяция не является на 100% точной для тригонометрических функций, но она, безусловно, лучше, чем без интерполяции.
• Вы можете сохранить более одного значения в текстуре , используя текстуру RGBA (или сколько угодно компонентов). Таким образом, вы можете получить, например, sin и cos с помощью одного текстурного поиска.
• $[-1,1]$$[0,1]$float sin = 2.0 * (texValue.r + texValue.g / 256.0) - 1.0;(или даже больше компонентов для более мелкого зерна). Это позволяет вам снова получать прибыль от многокомпонентных текстур.

Конечно, все еще необходимо оценить, является ли это лучшим решением, поскольку доступ к текстуре также не является полностью бесплатным, а также то, какова будет наилучшая комбинация размера и формата текстуры.

Что касается заполнения текстуры данными и адресации одного из ваших комментариев, вы должны учитывать, что фильтрация текстуры возвращает точное значение в центре текселя , то есть координату текстуры, уменьшенную на половину размера текселя. Так что да, вы должны генерировать значения на .5текселях , то есть что-то вроде этого в коде приложения:

float texels[256];
for(unsigned int i = 0; i < 256; ++i)
    texels[i] = sin((i + .5f) / 256.f) * TWO_PI);
glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, ..., 256, 0, GL_RED, GL_FLOAT, texels);

Однако вы, возможно, все же захотите сравнить производительность этого подхода с подходом, использующим небольшой однородный массив (т. Е. uniform float sinTable[361]Или, может быть, на практике меньше, следите за ограничением вашей реализации на единообразном размере массива), который вы просто загружаете с соответствующими значениями, используя glUniform1fvи получить доступ, отрегулировав свой угол до с помощью функции и округлив его до ближайшего значения:$[0,360)$mod

angle = mod(angle, 360.0);
float value = sinTable[int(((angle < 0.0) ? (angle + 360.0) : angle) + 0.5)];