片段着色器行为异常（测试网格）

Question

我正在尝试编写一个简单的片段着色器来在多边形上显示网格（或者更确切地说是棋盘格图案）。我希望这个图案 "remain in place"，即当多边形本身移动时，正方形保持在同一个位置，因此生成的图案在图案表面滑动。

我正在 Java 中使用 LWJGL 开发基于 ARM 的嵌入式系统，我可以在连接到我的 PC 的 ARM 设备上远程调试，也可以在 PC 本身本地调试。为此，我使用了 intelliJ。

在 PC 上，我的程序默认使用 OpenGL 3.2。在 ARM 上，上下文是 OpenGL ES 3.0。 ARM上的显卡是Vivante GC 2000.

问题是：本地，在我的 PC 上，着色器运行完美，就像我想要的那样。但是当我转到 ARM 时 - 图案在构成我的多边形的两个三角形之间抖动、扭曲和不同步。有趣的是，即使着色器仅使用 ModelMatrix 和平面的顶点位置进行计算，图案也会根据相机位置发生变化和移动，这两者在帧之间保持完全相同（我检查过）。然而，相机位置会以某种方式显着影响结果，这是不应该发生的。

这是我的顶点着色器：

#version 300 es

layout (location=0) in vec3 position;

uniform mat4 projectionMatrix;
uniform mat4 modelViewMatrix;
uniform mat4 modelMatrix;

out highp vec3 vertexPosition;

void main()
{   
    // generate position data for the fragment shader
    // does not take view matrix or projection matrix into account
    vec4 vp = modelMatrix * vec4(position, 1.0);
    vertexPosition = vec3(vp.x, vp.y, vp.z);

    // position data for the OpenGL vertex drawing
    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
}

片段着色器：

#version 300 es

precision highp float;

in highp vec3 vertexPosition;

out mediump vec4 fragColor;

void main()
{
    highp float c = float((int(round(vertexPosition.x/5.0))+int(round(vertexPosition.z/5.0))) % 2);

    fragColor = vec4(vec3(c/2.0 + 0.3), 1);
}

如您所见，我曾尝试修改浮点运算的精度，可惜无济于事。您还可以注意到，只有多边形的 modelMatrix 和 Vertex 位置会影响 fragColor，而且我可以保证我已关闭它们，并且它们不会在着色器调用之间发生变化，但相机移动最终会以某种方式影响生成的片段 colors/pattern。

还值得注意的是，场景中对象上的其他纹理似乎没有受到此问题的影响

这里有几个屏幕截图：

它在本地的外观（一切正常）：

这是它在 ARM 设备上的样子。

注意纹理在三角形之间移动，它们之间有一条奇怪的线，似乎完全由一组完全不同的规则填充。问题不会出现在所有视角 - 只有一些。如果我将相机指向其他方向，有时我可以相当自由地移动它而不会看到伪影。

我注意到的另一件事是我的多边形越大，抖动和伪影就越多，这让我相信它与任一顶点位置（在顶点中）的 precision/calculation 有关着色器），或片段的位置相对于片段着色器部分中的那些顶点位置。

编辑：我已经使用 glGetShaderPrecisionFormat(GL_FRAGMENT_SHADER, GL_HIGH_FLOAT, range, precision); 检查了 float 的精度；在本地 PC 和 MTU 上都是一样的。所以不应该是这样，除非你必须以某种方式专门启用一些我丢失的标志。

编辑：我注意到的另一件事是，在本地，在 PC 上，小测试草方块出现在其中一个方块的中心。在 ARM 上，正方形移动了一半，所以它直接站在交叉点上（如果我将相机排成一行，这样就不会发生伪影）。无法正确解释这一点，因为在我看来计算应该产生相同的结果。

无论如何，我实际上需要以某种方式解决这个问题，我将不胜感激。

Answer 1

所以最后证明是两个问题的混合：

1) 运算符 % 在 OGL 3.2 和 OGLES 3.0 中的工作方式不同。在前者中，它总是 returns 一个正整数，即使操作数是负数。 IE。 3 % 2 = -3 % 2 = 1 然而，在 OpenGL ES 中，它实际上保持了符号。

2) 这是一个精度问题。我在高正坐标下工作，所以我的 vertexPosition 坐标最终在 10k 正范围内。当我取总和时，它可以上升到 20k。似乎即使是 highP float 也不足以维持如此高的数字的足够精度，所以它最终会崩溃。这是奇数，因为 highP 精度范围显示为 -2^127~~2^127，这对我的计算来说应该足够了。但不知何故不是。我的解决方案是标准化坐标，将值减小到 <10。

如果有人可以进一步详细说明我可以做的事情 - 让我知道！

Answer 2

我的着色器问题仍然存在。多边形的 "texture" 在某些视角下变形。我在这里发现了另一个与我遇到的问题几乎完全相同的问题，并且它有一些解决方法。我会link这里。

Answer 3

我将 post 我对这个问题的最终答案，这是一个经过大量努力、搜索和反复试验的问题。屏幕截图中实际上描述了两个不同的问题，因此我将同时介绍它们。

关于多边形交叉点上奇怪的纹理偏移。已确认这是 Vivante 驱动程序问题。对于片段着色器，位于平截头体之外太远的点的坐标计算错误（请注意，它们在顶点着色器中完全正常，因此平面不会出现撕裂 - 只有纹理受到影响）。

目前似乎没有驱动程序修复。

但是，您可以实施解决方法。分割网格。与其拥有一个由 2 个三角形组成的大四边形，不如用几个较小的四边形构建它。在我的例子中，我制作了一个 6x6 结构，总共有 36 个四边形和 64 个三角形。这样一来，任何点都不会超出截锥体的范围，而且精度似乎也不错。

是的，这远非理想，但总比让片段着色器产生视觉伪影要好。

关于颜色。您可能会注意到，在屏幕截图中，颜色最终变成了灰色和黑色，而它们应该是浅灰色和深灰色。

找到解决方案并不容易。是系统区域。

有些人甚至可能没有意识到，在某些斯拉夫语言环境中，分隔符是逗号，而不是点。所以基本上是：

fragColor = vec4(vec3(c/2.0 + 0.3), 1);

变成了

fragColor = vec4(vec3(c/2 , 0 + 0 , 3), 1);

如您所料，这是完全错误的。令我印象深刻的是，GLSL 似乎对此完全没问题，并且不会给出任何运行时错误。可能是因为 vec3 在创建过程中可以取 3 个坐标，或者什么的。无论如何，这个bug让我代码中的所有浮点常量都完全错误，计算出来的结果也是错误的。

以防万一有人遇到那个问题。

片段着色器行为异常（测试网格）

Fragment shader behaves unexpectedly (Test grid)

java

opengl-es

arm

fragment-shader

imx6