iOS 上 WebGL 着色器中的莫名其妙行为

Question

我看到一些我无法在我编写的 WebGL 着色器中解释的奇怪行为。这不是我的专业领域，所以我完全有可能误解了一些非常简单的东西，但我不确定是什么。

我有一个 codepen 说明这里的奇怪行为 https://codepen.io/bjvanminnen/pen/XqMpvL。

void main () {
    vec3 color = vec3(0.);

    vec2 loc1 = vec2(0.5, 0.) / u_res;
    vec2 loc2 = vec2(1.5, 0.) / u_res;
    float val1 = texture2D(u_tex, loc1).r * 255.;
    float val2 = texture2D(u_tex, loc1).r * 255.;
    color.r = val1 == val2 ? 1. : 0.;
    // commenting/uncommenting this line somehow affects the b value
    // on iOS, when uncommented we end up with (53, 0, 255, 255)
    // when commented we end up with (255, 0, 0, 255)
    // I can think of no reason why the below line should affect color.b
    color.r = floor(val1) / 255.;

    color.b = val1 == 53. ? 1. : 0.;      
    gl_FragColor = vec4(color, 1.);
}

正在发生的事情的总结

在 JS 中，我创建了一个纹理，其中每个像素为 #350000
在我的片段着色器中，读取前两个像素
如果两个像素相同（应该是）则初始设置输出的r值为1
取消注释时，根据 val1 的底部更改 color.r 的值（我不希望影响 color.b 的步骤）
如果像素值为53（即0x35），则设置输出的b值为1。
然后我在 JS 中检查生成的像素值。

我的期望：当第二行 color.r 被注释掉时，我希望得到 (53, 0, 255, 255) 的结果。这是我在桌面上看到的，但在我的 iOS 设备上我看到的是 (53, 0, 0, 255)。似乎 val1 在 iOS 上最终略大于 53。我假设这只是浮点怪异。

非常奇怪而且我无法理解的是，当我注释掉第二行 color.r 时，我在桌面上得到 (255, 0, 255, 255) - 这是有道理的 - 但是（ 255, 0, 0, 255) 在我的 iOS 设备上。

换句话说，color.r = floor(val1) / 255.; 行的 presence/non-presence 以某种方式改变了 color.b.

的结果

我遇到了一些奇怪的 iOS 错误，还是我误解了什么？

Answer 1

查看 GLSL ES 1.0 spec 从第 4.6 节开始有很多关于不变性的部分

你的情况的重要部分可能是 4.6.2

4.6.2 Invariance Within Shaders

When a value is stored in a variable, it is usually assumed it will remain constant unless explicitly changed. However, during the process of optimization, it is possible that the compiler may choose to recompute a value rather than store it in a register. Since the precision of operations is not completely specified (e.g. a low precision operation may be done at medium or high precision), it would be possible for the recomputed value to be different from the original value.

Values are allowed to be variant within a shader. To prevent this, the invariant qualifier or invariant pragma must be used.

Within a shader, there is no invariance for values generated by different non-constant expressions, even if those expressions are identical.

Example 1:
precision mediump;
vec4 col;
vec2 a = ...
...
col = texture2D(tex, a); // a has a value a1
...
col = texture2D(tex, a); // a has a value a2 where possibly a1 ≠ a2
To enforce invariance in this example use:
#pragma STDGL invariant(all)
Example 2:
vec2 m = ...;
vec2 n = ...;
vec2 a = m + n;
vec2 b = m + n; // a and b are not guaranteed to be exactly equal
There is no mechanism to enforce invariance between a and b.

您将浮点数与精确值进行比较，这在几乎所有语言中都显得很危险。如果我更改此行

color.b = val1 == 53. ? 1. : 0.;

到

color.b = val1 > 52.9 && val1 < 53.1 ? 1. : 0.;

然后它按我预期的那样工作。另外，如果我用

写出 val1

color.g = val1 / 153.;

我看不出有什么变化。即使您的测试失败，该行是否被注释掉也是 88。在我看来，这表明在一种情况下它不是 53.0。它是 53.000000000001 或 52.9999999999999 等...

iOS 上 WebGL 着色器中的莫名其妙行为

Inexplicable behavior in WebGL shader on iOS

glsl

webgl

ios

regl

4.6.2 Invariance Within Shaders