HLSL 中的流量控制
Flow Control in HLSL
我最近阅读了这篇关于光线行进云的论文（注意它是一个 PDF，以防你不想要它：http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1223894/FULLTEXT01.pdf）作者在其中继续优化（第 22 页）。
通过重投影算法。
他表示，通过每帧仅对所有像素的 1/16 进行光线行进（选定像素在 4x4 网格中跳跃）并重新投影其余部分，他获得了大约 10 倍的性能提升。
我现在也尝试在 Unreal Engine 4（自定义 HLSL 着色器）中实现它，并且现在我得到了光线行进和重新投影。
然而，我实际上只停留在 运行 必要像素上的光线行进。据我所知，HLSL 中的任何分支都会计算分支的两侧，其中一个将被丢弃。
因此，我不能在像素着色器中做类似伪代码的事情：
如果（！PixelReprojection）{ return 0;}
else { return Raymarch(...); }
因为即使对于重新投影的像素，它也会计算 Raymarch。
我没有看到任何其他方法来实现这个...
HLSL 中是否有任何类型的分支允许这样做？它不能是静态的，因为经过光线行进和重新投影的像素每帧都会发生变化。
据我所知，我真的很好奇作者是如何在 GPU 上编写代码时实现性能十倍提高的。
如有任何意见，我将不胜感激。
此致，
美食家
TLDR： 在您的 if 语句前面使用属性 [branch]。
As far as I´m aware with any branching in HLSL both sides of the branch will be calculated and one will be thrown away
这实际上并不完全正确。是的，一个分支可以展平，也就是说两边都按照你描述的那样计算，但也可以不展平（称为动态分支).
现在，不展平分支有一些缺点：如果同一个 wave 中的两个线程在分支中采用不同的路径，则必须生成第二个 wave，因为一个 wave 中的所有线程都必须 运行相同的代码（因此一些线程将被移动到新生成的 wave 中）。因此，在这种情况下，很多线程都是 "disabled"（这意味着它们 运行 与它们 wave 中的其他线程具有相同的代码，但实际上并未将任何内容写入内存）。尽管如此，这种动态分支可能仍然比 运行 在分支的两侧都快，但这取决于实际代码。
甚至可以通过智能着色器设计来消除这个缺点（即确保走分支一侧的线程在同一个波浪中，所以波浪内部不会发生分歧。然而，这需要一些知识底层硬件，如波形大小等）
在任何情况下：如果没有另外说明，HLSL 编译器会自行决定分支是使用动态分支还是展平。但是，可以通过 adding an attribute 对 if 语句强制执行两种方式之一，例如：
//Enforce dynamic branching:
[branch]
if (...) { ... }
else { ... }
//Enforce flattening of the branch:
[flatten]
if (...) { ... }
else { ... }
我最近阅读了这篇关于光线行进云的论文（注意它是一个 PDF，以防你不想要它：http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1223894/FULLTEXT01.pdf）作者在其中继续优化（第 22 页）。 通过重投影算法。 他表示，通过每帧仅对所有像素的 1/16 进行光线行进（选定像素在 4x4 网格中跳跃）并重新投影其余部分，他获得了大约 10 倍的性能提升。
我现在也尝试在 Unreal Engine 4（自定义 HLSL 着色器）中实现它，并且现在我得到了光线行进和重新投影。 然而，我实际上只停留在 运行 必要像素上的光线行进。据我所知，HLSL 中的任何分支都会计算分支的两侧，其中一个将被丢弃。 因此，我不能在像素着色器中做类似伪代码的事情： 如果（！PixelReprojection）{ return 0;} else { return Raymarch(...); } 因为即使对于重新投影的像素，它也会计算 Raymarch。
我没有看到任何其他方法来实现这个... HLSL 中是否有任何类型的分支允许这样做？它不能是静态的，因为经过光线行进和重新投影的像素每帧都会发生变化。 据我所知，我真的很好奇作者是如何在 GPU 上编写代码时实现性能十倍提高的。
如有任何意见，我将不胜感激。
此致， 美食家
TLDR： 在您的 if 语句前面使用属性 [branch]。
As far as I´m aware with any branching in HLSL both sides of the branch will be calculated and one will be thrown away
这实际上并不完全正确。是的，一个分支可以展平，也就是说两边都按照你描述的那样计算，但也可以不展平（称为动态分支).
现在，不展平分支有一些缺点：如果同一个 wave 中的两个线程在分支中采用不同的路径，则必须生成第二个 wave，因为一个 wave 中的所有线程都必须 运行相同的代码（因此一些线程将被移动到新生成的 wave 中）。因此，在这种情况下，很多线程都是 "disabled"（这意味着它们 运行 与它们 wave 中的其他线程具有相同的代码，但实际上并未将任何内容写入内存）。尽管如此，这种动态分支可能仍然比 运行 在分支的两侧都快，但这取决于实际代码。
甚至可以通过智能着色器设计来消除这个缺点（即确保走分支一侧的线程在同一个波浪中，所以波浪内部不会发生分歧。然而，这需要一些知识底层硬件，如波形大小等）
在任何情况下：如果没有另外说明，HLSL 编译器会自行决定分支是使用动态分支还是展平。但是，可以通过 adding an attribute 对 if 语句强制执行两种方式之一，例如：
//Enforce dynamic branching:
[branch]
if (...) { ... }
else { ... }
//Enforce flattening of the branch:
[flatten]
if (...) { ... }
else { ... }