带有字节的着色器存储缓冲区对象

Question

我正在开发一个计算着色器，其中输出写入SSBO。现在，该缓冲区的使用者是 CUDA，它期望它包含无符号字节。我目前无法找到如何在 SSBO 中为每个索引写入一个字节的方法.对于纹理或图像，规范化浮点到无符号字节的转换由 OpenGL 处理。例如，我可以附加具有内部格式 R8 的纹理并为每个条目存储字节。但是 SSBO 不可能实现这样的操作。这是否意味着除了 bool 之外数据类型 SSBO 中的所有数值存储类型每个条目至少只能有 4 个字节？

实际上，我希望能够做到以下几点：

计算着色器：

  #version 430 core
  layout (local_size_x = 8,local_size_y = 8 ) in;
  struct SSBOBlock 
  {
    byte mydata;
  };


  layout(std430,binding = BUFFER_OUTPUT) writeonly buffer bBuffer
  {

     SSBOBlock Ouput[];

  } Out;


   void main()
  {
        //..... Compute shader stuff...
        //.......
       Out.Ouput[globalIndex].mydata = val;//where val is normalized float
   }

Answer 1

GPU 上公开的最小标量类型往往是 32 位。即使你提到的布尔类型实际上也是 32 位的。对于像 C 这样的语言来说也是如此。布尔值不需要任何超过 1 位的值，但即便如此，它也不是“给我可用的最小数据类型”的bool同义词。

不过，您可以使用一些内在函数来打包和解包数据类型，我将在下面展示如何使用它们的示例：

#version 420 core
layout (local_size_x = 8,local_size_y = 8 ) in;
struct SSBOBlock 
{
  uint mydata;
};


layout(std430,binding = BUFFER_OUTPUT) writeonly buffer bBuffer
{

  SSBOBlock Ouput[];

} Out;


void main()
{
  //..... Compute shader stuff...
  //.......
  Out.Output [globalIndex].mydata = packUnorm4x8 (val)
  // where val is a 4-component unsigned normalized vector to pack into globalIndex
}

您的示例着色器显示尝试将单个标量写入“字节”数据类型，这是不可能的，您必须以某种方式修改它才能使用引用 4 个标量的打包组的索引。在最坏的情况下，这可能意味着解压缩三个值，然后重新打包整个内容以写入一个标量。

此内在函数在 GL 4.2 及更高版本的扩展规范中进行了讨论，GL_ARB_shading_languge_packing并且是 GL 4.2 及更高版本的核心。

即使您使用的实现不支持该扩展，扩展规范的文本中也准确地解释了每个扩展的作用。的等效操作packUnorm4x8是：

uint fixed_val = round(clamp(float_val, 0, +1) * 255.0);

为了正确打包每个组件，需要进行一些位移，但这些都是微不足道的。

Answer 2

我找到了一种将无符号字节数据写入计算着色器中的缓冲区的方法。缓冲区纹理 完成这项工作。它基本上是使用缓冲区作为存储的图像纹理。这样我可以将图像格式指定为 R8，这允许我在缓冲区的每个索引上存储字节大小值。

GLuint _tbo_buffer,_tbo_tex;
glGenBuffers(1, &_tbo_buffer);
glBindBuffer(GL_TEXTURE_BUFFER, _tbo_buffer);
glBufferData(GL_TEXTURE_BUFFER, SCREEN_WIDTH * SCREEN_HEIGHT, NULL, GL_DYNAMIC_COPY);
glGenTextures(1, &_tbo_tex);
glBindTexture(GL_TEXTURE_BUFFER, _tbo_tex);
//attach the TBO to the texture:
glTexBuffer(GL_TEXTURE_BUFFER, GL_R8, _tbo_buffer);
glBindImageTexture(0, _tbo_tex, 0, GL_FALSE, 0, GL_WRITE_ONLY, GL_R8);

计算着色器：

#version 430 core

layout (local_size_x = 8,local_size_y = 8 ) in;
layout(binding=0) uniform sampler2D   TEX_IN;
layout(r8) writeonly uniform imageBuffer mybuffer;

void main(){
   vec2 texSize =  vec2(textureSize(TEX_IN,0));
   vec2 uv      =  vec2(gl_GlobalInvocationID.xy / texSize);
   vec4 tex     =  texture(TEX_IN,uv); 
   uint globalIndex =  gl_GlobalInvocationID.y * nThreads.x +    gl_GlobalInvocationID.x;
  //store only r:
   imageStore(mybuffer,int(globalIndex),vec4(0.5,0,0,0));

}

然后我们可以在CPU上逐字节读取或映射到CUDA缓冲区资源：

 GLubyte* ptr = (GLubyte*)glMapBuffer(GL_TEXTURE_BUFFER, GL_READ_ONLY);