Question

我正在尝试使用下一个代码复制Unity3D的自动双线性过滤算法：

fixed4 GetBilinearFilteredColor(float2 texcoord)
{
    fixed4 s1 = SampleSpriteTexture(texcoord + float2(0.0, _MainTex_TexelSize.y));
    fixed4 s2 = SampleSpriteTexture(texcoord + float2(_MainTex_TexelSize.x, 0.0));
    fixed4 s3 = SampleSpriteTexture(texcoord + float2(_MainTex_TexelSize.x, _MainTex_TexelSize.y));
    fixed4 s4 = SampleSpriteTexture(texcoord);

    float2 TexturePosition = float2(texcoord)* _MainTex_TexelSize.z;

    float fu = frac(TexturePosition.x);
    float fv = frac(TexturePosition.y);

    float4 tmp1 = lerp(s4, s2, fu);
    float4 tmp2 = lerp(s1, s3, fu);

    return lerp(tmp1, tmp2, fv);
}

fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
{
    fixed4 c = GetBilinearFilteredColor(IN.texcoord) * IN.color;
    c.rgb *= c.a;
    return c;
}

我以为我正在使用正确的算法，因为这是我在那里看到的双线性唯一的算法。但我尝试使用具有相同纹理重复的统一：

1º纹理：处于点过滤并使用自定义双线性着色器（使用默认的精灵着色器进行处理）。
2º纹理：使用默认的精灵着色器

这就是结果：

您可以看到它们不同，并且我的自定义着色器中存在一些位移，使得精灵在Z轴旋转时偏离中心。

知道我做错了什么吗？对Unity3D做什么有什么不同的想法？还有其他算法适合Unity3D默认过滤吗？

解决方案

使用Nico的代码更新完整的代码解决方案，以便其他人在此处搜索：

fixed4 GetBilinearFilteredColor(float2 texcoord)
{
    fixed4 s1 = SampleSpriteTexture(texcoord + float2(0.0, _MainTex_TexelSize.y));
    fixed4 s2 = SampleSpriteTexture(texcoord + float2(_MainTex_TexelSize.x, 0.0));
    fixed4 s3 = SampleSpriteTexture(texcoord + float2(_MainTex_TexelSize.x, _MainTex_TexelSize.y));
    fixed4 s4 = SampleSpriteTexture(texcoord);

    float2 TexturePosition = float2(texcoord)* _MainTex_TexelSize.z;

    float fu = frac(TexturePosition.x);
    float fv = frac(TexturePosition.y);

    float4 tmp1 = lerp(s4, s2, fu);
    float4 tmp2 = lerp(s1, s3, fu);

    return lerp(tmp1, tmp2, fv);
}

fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
{
    fixed4 c = GetBilinearFilteredColor(IN.texcoord - 0.498 * _MainTex_TexelSize.xy) * IN.color;
    c.rgb *= c.a;
    return c;
}

结果的图像测试：

为什么不完全减去0.5？

如果你测试它，你会看到一些跳转到（像素-1）的边缘情况。

Answer 1

让我们仔细看看你实际在做什么。我将坚持一维案例，因为它更容易可视化。

你有一个像素数组和一个纹理位置。我假设，_MainTex_TexelSize.z以某种方式设置，以便它给出像素坐标。这就是你得到的（方框表示像素，框中的数字表示像素数和像素空间坐标下方的数字）：

通过采样（假设最近点采样），您将获得像素2和3.但是，您会看到lerp的插值坐标实际上是错误的。您将传递纹理位置的小数部分（即0.8）但它应该是0.3（= 0.8 - 0.5）。这背后的原因很简单：如果你降落在像素的中心，你想要使用像素值。如果您正好位于两个像素之间的中间位置，则需要使用两个像素值的平均值（即0.5的插值）。现在，你基本上偏向左半个像素。

当你解决第一个问题时，还有第二个问题：

在这种情况下，您实际上想要在像素1和2之间进行混合。但是因为您总是在采样中向右移动，所以您将在2和3之间进行混合。再次，使用错误的插值。

解决方案应该非常简单：在对它做任何事情之前从纹理坐标减去一半像素宽度，这可能只是以下（假设你的变量包含我认为的东西）：

fixed4 c = GetBilinearFilteredColor(IN.texcoord - 0.5 * _MainTex_TexelSize.xy) * IN.color;

结果不同的另一个原因可能是Unity实际上使用了不同的过滤器，例如bicubic（但我不知道）。此外，mipmap的使用可能会影响结果。

如果不是双线性过滤，这种技术是什么？

1 个答案: