MSAA 和顶点插值导致超出范围的值

Question

我将GLSL 与顶点着色器和片段着色器一起使用。

顶点着色器在[0,1]范围内输出highp float

当它到达片段着色器时，我看到值（在三角形边缘）超过 1.1 不少！

如果我...，这个问题就会消失。

• 要么禁用 MSAA
• 或使用 GLSL interpolation qualifier flat 禁用插值。

如果启用了 MSAA，一个钳位的 0 到 1 高精度浮点数如何以远大于 1 的值到达片段着色器？

顶点着色器代码：

out highp float lightcontrib2;
...
lightcontrib2 = clamp( irrad, 0.0, 1.0 );

片段着色器代码：

in highp float lightcontrib2;
...
if (lightcontrib2>1.1) { fragColor = vec4(1,0,1,1); return; }

果然，使用 MSAA 4x，这是 OpenGL 生成的图像。 （观察窗口中心的磁色像素。）

我已经排除了非数字值。

GL_VERSION：3.2.0 NVIDIA 450.51.06

Answer 1

如果启用了 MSAA，0 到 1 的高精度浮点数如何以远大于 1 的值到达片段着色器？

多重采样的核心是超级采样的一种变体：从图元的像素大小区域获取多个样本。对该像素大小区域的空间内的不同位置进行采样以产生结果值。

但是，当您处于图元边缘时，该像素大小区域中的某些位置在图元实际覆盖的区域之外。在超级采样中很好；你只是不使用这些样本。

但是，多重采样是不同的。在多重采样中，深度样本不同于片段着色器生成的样本。也就是说，系统可能只执行一次 FS，但会获取 4 个深度样本并针对深度缓冲区中的 4 个样本进行测试。通过深度测试的任何样本都从执行的单个 FS 调用中获取其颜色值。如果这 4 个深度样本中的一些在图元区域之外，那很好；他们不算数。

但是，通过将 FS 调用值从深度采样中分离出来，我们现在遇到了一个问题：该单个 FS 调用究竟是在何处在像素区域内执行的？

这就是我们遇到问题的地方。如果 FS 调用在原语区域之外的位置执行，通常会被丢弃。但是如果任何深度样本都在图元区域内，那么这些深度样本仍然需要获取颜色数据。 MSAA 的重点是不为每个样本执行 FS，因此它们可能会从在不同位置执行的 FS 调用中获取颜色数据。

理想情况下，它将来自在原语区域内的某个位置执行的 FS 调用。但硬件不能保证这一点。好吧，无论如何，它不能默认保证它。如果 FS 位置恰好落在基元区域之外，并不是每个算法都会出现问题。

但有些算法确实存在问题。这就是我们有the centroid qualifier for fragment shader inputs 的原因。它确保将在图元区域内生成特定的插值。

您可能已经猜到了，这不是默认值，因为它比非centroid 插值要慢。所以只在需要时使用它。