opengl es 2.0 - 优化片段着色器答案

【问题标题】：opengl es 2.0 - optimizing fragment shaderopengl es 2.0 - 优化片段着色器
【发布时间】：2013-10-10 14:21:34
【问题描述】：

我正在为 Android/iOS 开发游戏，需要优化渲染。游戏使用户能够变形地形，所以我使用地形的灰度图像（地形中的值 1 表示实心地面，0 表示无地面）并在其上应用片段着色器（还有背景图像）。这适用于 60 fps 常数，但问题是我还需要在地形边缘渲染边框。因此，我在变形时模糊了边缘，在片段着色器中，我根据地形密度/透明度（边界是 1x64 纹理）绘制边界。

问题是，在渲染边框时，我需要进行动态纹理读取，这会将帧速率降至 20。有什么办法可以优化吗？如果我用统一的浮点数组替换边框纹理会有所帮助还是与从 2d 纹理读取相同？

着色器代码：

 varying mediump vec2 frag_background_texcoord;
 varying mediump vec2 frag_density_texcoord;
 varying mediump vec2 frag_terrain_texcoord;

 uniform sampler2D density_texture;
 uniform sampler2D terrain_texture;
 uniform sampler2D mix_texture;
 uniform sampler2D background_texture;

 void main()
 {
    lowp vec4 background_color = texture2D(background_texture, frag_background_texcoord);
    lowp vec4 terrain_color = texture2D(terrain_texture, frag_terrain_texcoord);

    highp float density = texture2D(density_texture, frag_density_texcoord).a;

    if(density > 0.5)
    {
         lowp vec4 mix_color = texture2D(mix_texture, vec2(density, 1.0)); <- dynamic texture read (FPS drops to 20), would replacing this with a uniform float array help (would also need to calculate the index in the array)?
         gl_FragColor = mix(terrain_color, mix_color, mix_color.a);
    } else
    {
         gl_FragColor =  background_color;
    }
 }

【问题讨论】：

你是否尝试过移动纹理读取？这样它可能会被gpu优化。
是的，它甚至更慢：/
我不确定您通过将密度设置为 highp 来实现什么。 sampler2D 默认为lowp，因此将查找结果存储在highp 变量中不会获得任何精度；您只是在浪费 GPU 周期将其转换为 highp，然后为纹理坐标创建高精度 vec2。
事实上，highp 甚至不需要在片段着色器中工作，除非预处理器宏：GL_FRAGMENT_PRECISION_HIGH 被实现设置为1。您应该在尝试在片段着色器中使用 highp 之前检查此值。
感谢您的提示，但最大的性能提升是删除分支，请参阅我的回答。

标签： opengl-es-2.0 glsl

【解决方案1】：

想通了。我修复它的方法是删除所有分支。现在运行〜60fps。优化后的代码：

varying mediump vec2 frag_background_texcoord;
varying mediump vec2 frag_density_texcoord;
varying mediump vec2 frag_terrain_texcoord;

uniform sampler2D density_texture;   
uniform sampler2D terrain_texture;
uniform sampler2D mix_texture;
uniform sampler2D background_texture;

void main()
{
   lowp vec4 background_color = texture2D(background_texture, frag_background_texcoord);
   lowp vec4 terrain_color = texture2D(terrain_texture, frag_terrain_texcoord);

   lowp vec4 mix_color = texture2D(mix_texture, vec2(density, 0.0));
   lowp float density = texture2D(density_texture, frag_density_texcoord).a;

   gl_FragColor = mix(mix(bg_color, terrain_color, mix_color.r), mix_color, mix_color.a);       
}

【讨论】：