在单个浮点值中编码轴对齐的单位向量

Question

我想在单个浮点值中编码轴对齐的单位向量。像这样：

0: vec3(0, 0 ,0)

1: vec3(1, 0, 0)

2: vec3(0, 1, 0)

3: vec3(0, 0, 1)

根据table将float转换为vector我可以写一个简单的代码

in float axisIndex
...
vec3 axis = vec3(0.0, 0.0, 0.0);
if (axisIndex > 0.5) {
  axis = vec3(1.0, 0.0, 0.0);
}
if (axisIndex > 1.5) {
  axis = vec3(0.0, 1.0, 0.0);
}
if (axisIndex > 2.5) {
  axis = vec3(0.0, 0.0, 1.0);
}

但是如果分支很慢。是否有快速方法将浮点数转换为向量而不使用 if 分支和外部缓冲区，仅使用数学？

Answer 1

一个快速的方法是

axis = vec3(float(axisIndex == 1.0), float(axisIndex == 2.0), float(axisIndex == 3.0))

请注意，axisIndex 可以是 uint 而不是 float，在这种情况下，如果将其作为 GL_UNSIGNED_BYTE 传递，则每个顶点只需传递 1 个字节到 GPU .

Answer 2

如果你必须这样做，那么最好的方法是使用一个简单的数组索引：

in uint axisIndex;

const vec3[4] table = {
  vec3(0, 0 ,0), 
  vec3(1, 0, 0),
  vec3(0, 1, 0),
  vec3(0, 0, 1)
};

然后只需使用table[axisIndex] 来获取值。您可以使用 glVertexAttribIPointer 向着色器提供整数值。虽然您可以为您提供的类型使用无符号字节，但最好只使用无符号整数； OpenGL 实现不喜欢不是 4 字节对齐的顶点属性。

话虽如此，这确实是不必要的。您可以只传递 3 normalized, signed bytes 作为属性，而不是单个索引。它不会再占用您的顶点数据 space（再一次，实现不喜欢未对齐的属性），并且处理速度可能不会变慢。

在单个浮点值中编码轴对齐的单位向量

Encode axis aligned unit vector in a single float value

opengl

glsl

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