如何进行无分支丢弃？答案

【问题标题】：How to do a branchless discard?如何进行无分支丢弃？
【发布时间】：2021-05-03 16:51:39
【问题描述】：

我有一个相当基本的片段着色器，它可以从纹理中采样并根据样本更改分配的固定颜色。如果我从纹理中采样，我会进行 alpha 检查并丢弃低 alpha 值。有没有办法让这个过程无分支？

#version 460 core
layout (location = 0) out vec4 FragColor;

uniform vec4 color;
uniform sampler2D tex;
uniform bool useTex;
in vec2 texCoords;

void main() {
   vec4 tex = texture(tex, texCoords);
   if(useTex && tex.a < 0.1) { discard; }
   vec4 outColor = mix(color, color * tex, int(useTex));
   FragColor = outColor;
}

【问题讨论】：

我认为这是不可能的。为什么你希望它成为可能？
alpha 为 0 的像素与不存在的像素不同。 stackoverflow.com/questions/27575878/…
@DogaOruc：让我再解释一下：“分支”是什么意思？你指的是performance cost of conditions吗？ having a discard in your shader at all的性能成本？还是别的什么？
您有没有想过您的“无分支”混合解决方案实际上比使用适当的分支更糟糕？在你的情况下，一个包含整个 texture 调用的统一分支会更有意义，如果你真的很幸运，着色器编译器甚至可能会看到，但我不会打赌。
GPU 上分支的问题是控制流发散，其中 GPU 必须执行两个分支，只是因为组中的任何单个调用都需要它。您的无分支解决方案是始终无条件地执行两个代码路径。但是，原始分支永远不会导致控制流发散，因为条件 useTex 是统一的。

标签： opengl glsl opengl-3 opengl-4

【解决方案1】：

我建议始终绑定一个纹理，至少一个 1x1 的纹理与颜色 (1, 1, 1, 1)。使用这种方法，您可以完全省略 useTex，并且着色器更加简单：

#version 460 core

layout (location = 0) out vec4 FragColor;

uniform vec4 color;
uniform sampler2D tex;
in vec2 texCoords;

void main() 
{
    vec4 outColor = color * texture(tex, texCoords);
    if (outColor.a < 0.1)
        discard;
    FragColor = outColor;
}

如果您可以使用Blending 而不是discard，则可以进一步简化着色器：

#version 460 core

layout (location = 0) out vec4 FragColor;

uniform vec4 color;
uniform sampler2D tex;
in vec2 texCoords;

void main() 
{
    FragColor = color * texture(tex, texCoords);
}

【讨论】：