Question

多重采样似乎不适用于片段着色器生成的片段。在下面的示例中，片段着色器用于生成检查板程序纹理。正方形的外边缘是正确的抗锯齿，但程序纹理的内边缘不是。

片段着色器是否仅针对每个像素进行评估？或者给定像素的每个片段的纹理坐标是否相同？

下面是代码，image显示其输出（请注意，白色和灰色方块之间的程序边缘不是抗锯齿的，而黑色和白色/灰色之间的几何边缘是：）

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-


# imports ####################################################################

import sys

from OpenGL.GLUT import *
from OpenGL.GL import *


# display ####################################################################

def reshape(width, height):
    """window reshape callback."""
    glViewport(0, 0, width, height)

    glMatrixMode(GL_PROJECTION)
    glLoadIdentity()
    r = float(min(width, height))
    w, h = 2*width/r, 2*height/r
    glOrtho(-w, w, -h, h, -1, 1)

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
    glLoadIdentity()
    glRotate(45, 0, 0, 1)

def display():
    """window redisplay callback."""
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)
    glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP)
    for x in [-1, 1]:
        for y in [-1, 1]:
            glTexCoord(x, y)
            glVertex(x, y)
    glEnd()
    glutSwapBuffers()


# setup ######################################################################

glutInit(sys.argv)
glutInitDisplayString(b"rgba double samples=4")
glutInitWindowSize(100, 100)
glutCreateWindow(sys.argv[0].encode())

glutReshapeFunc(reshape)
glutDisplayFunc(display)

glEnable(GL_BLEND)
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

shader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER)
glShaderSource(shader, """
    void main() {
        vec2 c = gl_TexCoord[0].xy;
        vec4 color = gl_Color;
        if(c.x*c.y < 0.) color.a *= .5;
        gl_FragColor = color;
    }
""")
glCompileShader(shader)
program = glCreateProgram()
glAttachShader(program, shader)
glLinkProgram(program)
glUseProgram(program)

glutMainLoop()

Answer 1

这是MSAA（多重采样抗锯齿）的基本思想。片段着色器仅对每个片段执行一次。然后使用样本掩码来控制将结果片段写入哪些样本。

假设你使用4x MSAA，其中每个片段由2x2个样本组成。如果三角形的边缘穿过片段，则仅使用新颜色更新边缘内侧的样本。因此，如果片段仅部分位于三角形内，则可以更新4个样本中的1,2或3个。但更新的样本都使用相同颜色进行更新。因此，片段着色器只需要进行一次评估。

这种方法的最大优点是效率很高。与没有MSAA的渲染相比，它通常只会增加非常适度的开销。如已经建立的，着色器执行的数量保持不变。渲染目标理论上要大4倍，这可能会大大增加内存使用量。但是这种记忆通常可以有效地压缩，所以它并没有听起来那么糟糕。显然，在渲染帧结束时会有一个下采样步骤，这会增加开销。

缺点是MSAA只能帮助平滑三角形边界和交叉点。如果您在三角形内有明显的过渡，例如由于纹理内容，或由于程序纹理，它根本没有帮助。 Mipmapping可以减少纹理中的锯齿状边缘，并且程序纹理可以通过考虑梯度来减少锐利的过渡。但MSAA没有帮助。

如果你想要抗锯齿，从尖锐的过渡中解决所有混叠源，你可以全力以赴并使用超级采样。这意味着您以更高的分辨率渲染整个场景。例如，如果最终渲染目标的大小为w次h，则渲染到大小为2 * w次2 * h的曲面，并在最后进行缩减。这是基本更昂贵，因为您现在经常执行片段着色器4次，并且在较大表面上的压缩也不会像在MSAA表面上那样有效。

我没有使用您找到的ARB_sample_shading extension。但据我所知，它试图接近超级采样的视觉质量，同时至少保持MSAA的一些性能优势。

Answer 2

需要sample_shading扩展名：＆＃34;在标准多重采样渲染中，允许实现为每个样本指定相同的颜色和纹理坐标值，然后允许仅在评估着色器的情况下进行优化一次，然后分发到已被确定为当前被栅格化的原语覆盖的样本。＆＃34;

多重采样和片段着色器

2 个答案: