使用LUT加速移动设备的Trig重型着色器

我正在尝试使此着色器在非常老的iDevice以及最终的Android上运行。

即使将每个片段的代码减少到2个正弦函数，着色器也以约20fps的速度运行。

我已经考虑过从旧的着色技术书中摘下一片叶子，并创建一个包含一堆预定义触发值的数组，并以某种方式使用这些值来近似着色器。

在上面链接的着色器中，我已经在模拟，如果四舍五入发送到trig函数的值，则鼠标越靠左（向下），着色器的质量越差。它实际上非常酷，因为它确实在左侧非常像一个完全不同且非常酷的着色器。

无论如何，我有两个难题：

1. 我不知道在GLSL着色器中恒定或统一的数组中拥有360个值的最有效方法是什么？

2. 我想不通如何像通常要在0到360之间的角度放置数字一样（是的，我知道GPU使用弧度），我会这样做。

   func range(float angle)
   {
      float temp = angle
      while (temp > 360) {temp -= 360;}
      while (temp < 0)   {temp += 360;}
      return temp;
   }
   

   但是，GLSL不允许使用while循环或递归函数。

有人在评论中反复提出过这一建议，但是没有人感到需要给出正确的答案，因此，为了完整起见，解决此问题的简单直接的通用解决方案可能是使用纹理作为查找表，特别是一维纹理包含函数可能输入范围内的所有值（即 /）。这具有各种优点：[ 0 ，2 π $[0,360)$$[0,2\pi)$

• 它使用归一化坐标，即，您可以通过将角度从映射到来访问纹理。这意味着您的着色器实际上不必关心特定值的数量。您可以根据所需的内存/速度与质量的权衡来调整其大小（特别是在较旧/嵌入式硬件上，无论如何，纹理大小都可能需要2的幂）。[ 0 ，1 $[0,360]$$[0,1]$
• 您将获得不必进行类似循环的间隔调整的额外好处（尽管无论如何您都不需要循环，而可以使用模运算）。只是GL_REPEAT用作纹理的包装模式，当使用参数> 1（对于负参数）进行访问时，它将自动从头开始。
• 而且，您还可以通过使用纹理过滤器来基本上免费（或说几乎免费）在数组中的两个值之间线性插值GL_LINEAR，从而获得甚至没有存储的值。当然，对于三角函数而言，线性插值并不是100％准确的，但肯定比没有插值要好。
• 您可以使用RGBA纹理（或所需的许多组件）在纹理中存储多个值。这样，您可以通过单个纹理查找获得例如sin和cos。
• 对于sin和cos，无论如何您只需要将值存储在，就可以自然地从常见8位定点格式的规范化范围进行频。但是，这可能不足以满足您的需求。有人建议使用16位浮点值，因为它们比通常的8位归一化定点值更精确，但比真正的32位浮点值占用的内存少。但是话又说回来，我也不知道您的实现是否一开始就支持浮点纹理。如果不是，那么也许您可以使用2个8位定点分量，并将它们组合成具有类似值的单个值（或什至更多分量以获得更细的颗粒）。这使您可以再次从多组分纹理中受益。[ 0 ，1 $[-1,1]$$[0,1]$float sin = 2.0 * (texValue.r + texValue.g / 256.0) - 1.0;

当然，这是否是一个更好的解决方案，仍然必须进行评估，因为纹理访问也不是完全免费的，以及纹理大小和格式的最佳组合是什么。

至于用数据填充纹理并处理您的评论之一，您必须考虑纹理过滤会在纹理像素中心返回精确值，即纹理坐标偏离纹理像素大小的一半。因此，是的，您应该在.5texels 处生成值，即在应用程序代码中类似于以下内容：

float texels[256];
for(unsigned int i = 0; i < 256; ++i)
    texels[i] = sin((i + .5f) / 256.f) * TWO_PI);
glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, ..., 256, 0, GL_RED, GL_FLOAT, texels);

但是，您可能仍然希望将此方法的性能与使用小型统一数组的方法（即uniform float sinTable[361]，或者实际上更少，请注意实现对统一数组大小的限制）进行比较，然后使用以下方法分别加载相应的值：glUniform1fv并使用该功能将角度调整为并将其舍入到最接近的值：$[0,360)$mod

angle = mod(angle, 360.0);
float value = sinTable[int(((angle < 0.0) ? (angle + 360.0) : angle) + 0.5)];