编写 HLSL 像素着色器以从 2d 纹理执行查找答案

【问题标题】：Writing a HLSL4 pixel shader to perform a lookup from a 2Dtexture编写 HLSL 像素着色器以从 2d 纹理执行查找
【发布时间】：2011-12-06 14:22:35
【问题描述】：

我是一个初学者像素着色器作家，我遇到了一些麻烦。我想获取一个 256x256 的 16 位输入 (DXGI_FORMAT_R16_UINT) 图像，并通过 256x256 查找纹理 (DXGI_FORMAT_R8_UNORM) 将其转换为 256x256 8 位输出。

不幸的是，我似乎遇到了很多麻烦，输出似乎总是固定为黑色或白色。

另外，我不确定我应该使用哪种 DXGI 格式，以及哪种数据类型与每种格式相关。

// Global Variables
Texture2D<uint> imgTexture : register( t0 );
Texture2D lutTexture : register( t1 );
SamplerState SampleType : register( s0 );

// Structures 
struct PS_INPUT
{
  float4 Pos : SV_POSITION;
  float2 Tex : TEXCOORD0;
};

// Pixel Shader
float4 PS( PS_INPUT input) : SV_Target
{
  uint pixelValue = imgTexture[input.Tex];
  uint2 index = { pixelValue / 256, pixelValue % 256 };
  // uint row = pixelValue / 256;
  // uint col = pixelValue % 256;

  float4 output = lutTexture[index];
  output.g = output.r;
  output.b = output.r;
  output.a = 1.0f;

  return output;    
}

在尝试将其转换为 2D 索引之前，我应该对 pixelValue 进行规范化吗？

我应该在使用索引之前对其进行规范化吗？

我应该改为抽样吗？

我在这里走对了吗？

如果有任何帮助，我将不胜感激，谢谢！

【问题讨论】：

只是好奇，你为什么要这样做？显然，您想实时执行此操作（即离线转换不是一种选择）但是（好吧，我在重复自己）但是为什么呢？
嗯，我正在显示医学图像数据，它以 8 位到 12 位（灰度）数据的形式出现。该数据还带有 LUT，它指定了在将图像放到屏幕之前需要应用到图像的亮度变换。所以，实际上，我只想使用最多 12 位的 16 位输入，然后将 LUT 应用到那个……困惑吗？我知道我是……
一件事可能只是黑/白的问题；通常值是从 0 到 1，而不是纹理中的 0 到 255。
是的，目前可能遇到了这样的问题。我的“0”和“255”值可能会出现舍入/截断错误...

标签： hlsl lookup-tables pixel-shader direct3d11

【解决方案1】：

您绝对是在正确的轨道上。但是，就像 Valmond 提到的那样，pixelValue 的值将在 [0..1] 范围内。

LUT 究竟是如何设置的？我猜第一个轴是要转换的值，但第二个是什么？一旦我知道了，我可以用代码给出一个解决方案。

【讨论】：

@Valmond 在此期间，我一直在做其他一些事情，但我通过乘以 65535 然后进行除法和模数数学运算，将它们组合在一起。但是，我想知道“正确”的方式。迈克，我不确定我是否完全理解你的问题。如果 LUT 是 1d，它将从索引 0-65535 运行，并且在每个索引内将是新的灰度映射（值 b/w 0-255）。然而，由于纹理不支持这一点，我将其包装成 256x256，然后做我的时髦数学将 16 位“强度”映射到 256x256 查找。
因为 imgTexture 是 Texture2D 和 DXGI_FORMAT_R16_UINT，结果没有被标准化，在这种情况下它是原始值 (0 -> MAX_USHORT)

【解决方案2】：

您正在使用：

uint pixelValue = imgTexture[input.Tex];

这需要像素值，但您提供的是 input.Tex（我猜它是从 0 标准化到 1）。因此，在这种情况下，您正在加载相同的像素。

你可以使用：

uint pixelValue = imgTexture[input.Pos.xy];

或：

uint pixelValue = imgTexture.Load(int3(input.Pos.xy, 0));

改为。

是的，您的格式对于您的用例是正确的（无需规范化或非规范化）。

【讨论】：