openGL之API学习(一二六)fwidth

本文详细解析了片段着色器中fwidth、fwidthCoarse及fwidthFine函数的应用。这些函数用于计算输入参数的局部偏导数绝对值之和,适用于纹理映射和效果实现。

只能用在片段着色器。

w = fwidth(uv); 
w.x = abs(dFdx(uv).x);
w.y = abs(dFdy(uv).y);

 

genType fwidth(     genType p);
 
genType fwidthCoarse(     genType p);
 
genType fwidthFine(     genType p);

 

p

    Specifies the expression of which to take the partial derivative.

 

Available only in the fragment shader, these functions return the sum of the absolute derivatives in x and y using local differencing for the input argument p. fwidth is equivalent to abs(dFdx(p)) + abs(dFdy(p)) . fwidthCoarse is equivalent to abs(dFdxCoarse(p)) + abs(dFdyCoarse(p)) . fwidthFine is equivalent to abs(dFdxFine(p)) + abs(dFdyFine(p)) .

 

 

 

 

### 功能 HLSL(High-Level Shading Language)中的 `fwidth` 函数用于计算一个值在屏幕空间中沿 `x` 和 `y` 方向的绝对变化率之和。这个函数在处理纹理过滤、抗锯齿等方面非常有用。例如,在纹理采样时,根据 `fwidth` 的结果可以选择合适的 mip 级别,以避免纹理的走样现象,提高渲染的质量。 ### 原理 `fwidth` 函数的计算基于屏幕空间导数。它首先计算输入值在屏幕空间 `x` 方向的导数 `dx` 和 `y` 方向的导数 `dy`,然后计算这两个导数的绝对值之和。数学上可以表示为: \[fwidth(x) = |\frac{\partial x}{\partial s}| + |\frac{\partial x}{\partial t}|\] 其中,\(\frac{\partial x}{\partial s}\) 是 `x` 在屏幕空间 `s`(通常对应 `x` 方向)的导数,\(\frac{\partial x}{\partial t}\) 是 `x` 在屏幕空间 `t`(通常对应 `y` 方向)的导数。 ### 使用方法 `fwidth` 函数的基本语法如下: ```hlsl float fwidth(float x); float2 fwidth(float2 x); float3 fwidth(float3 x); float4 fwidth(float4 x); ``` 该函数可以接受 `float`、`float2`、`float3` 或 `float4` 类型的参数。当传入向量类型时,函数会对向量的每个分量分别计算 `fwidth`。 以下是一个简单的示例,展示了如何在 HLSL 像素着色器中使用 `fwidth` 函数: ```hlsl // 像素着色器 float4 PS_Main(float4 position : SV_POSITION, float2 texCoord : TEXCOORD0) : SV_TARGET { // 计算纹理坐标的 fwidth float width = fwidth(texCoord.x); // 根据 fwidth 进行一些处理,这里简单返回宽度值作为颜色 return float4(width, width, width, 1.0); } ```
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