MSAA 和顶点插值导致值超出范围

Question

我将GLSL与顶点着色器和片段着色器一起使用。

顶点着色器输出highp float[0,1]范围内的a

当它到达片段着色器时，我看到值（在三角形边缘）不少于 1.1！

这个问题就会消失，如果我...

• 禁用 MSAA
• 或者使用 GLSL插值限定符 禁用插值flat。

如果启用了 MSAA，固定的 0 到 1 高精度浮点如何以远大于 1 的值到达片段着色器？

顶点着色器代码：

out highp float lightcontrib2;
...
lightcontrib2 = clamp( irrad, 0.0, 1.0 );

片段着色器代码：

in highp float lightcontrib2;
...
if (lightcontrib2>1.1) { fragColor = vec4(1,0,1,1); return; }

果然，使用 MSAA 4x，这就是 OpenGL 生成的图像。（观察窗口中心的磁铁色像素。）

我已经排除了非数字值。

GL_版本：3.2.0 NVIDIA 450.51.06

Answer 1

如果启用了 MSAA，固定的 0 到 1 高精度浮点如何以远大于 1 的值到达片段着色器？

多重采样的核心是超级采样的一种变体：从图元的像素大小区域中获取多个样本。对该像素大小区域的空间内的不同位置进行采样以产生结果值。

然而，当您位于图元的边缘时，该像素大小区域中的某些位置位于图元实际覆盖的区域之外。在超级采样中这很好；你只是不使用这些样本。

然而，多重采样则不同。在多重采样中，深度样本与片段着色器生成的样本不同。也就是说，系统可能只执行一次 FS，但会获取 4 个深度样本并针对深度缓冲区中的 4 个样本进行测试。通过深度测试的任何样本都会从执行的单个 FS 调用中获取其颜色值。如果这 4 个深度样本中有一些位于图元区域之外，那也没关系；他们不算数。

然而，通过将 FS 调用值与深度采样分开，我们现在遇到一个问题：单个 FS 调用到底在像素区域内的何处执行？

这就是我们遇到问题的地方。如果 FS 调用在基元区域之外的位置执行，则通常会被丢弃。但如果任何深度样本位于图元区域内，那么这些深度样本仍然需要获取颜色数据。MSAA 的重点是不为每个样本执行 FS，因此它们可以从在不同位置执行的 FS 调用获取颜色数据。

理想情况下，它将来自在基元区域内的某个位置执行的 FS 调用。但硬件并不能保证这一点。嗯，无论如何，默认情况下它都不能保证这一点。如果 FS 位置恰好稍微超出图元区域，则并非每个算法都会出现问题。

但有些算法确实存在问题。这就是为什么我们有片段着色器输入的限定符centroid。它确保将在基元区域内生成特定的插值。

正如您可能已经猜到的，这不是默认值，因为它比非centroid插值慢。因此，仅在需要时才使用它。