glsl - GLSL 中的高效双三次过滤代码？

Question

我想知道是否有人拥有完整、有效且高效的代码来在 glsl 中进行双三次纹理过滤。有这个:

http://www.codeproject.com/Articles/236394/Bi-Cubic-and-Bi-Linear-Interpolation-with-GLSL
或者
https://github.com/visionworkbench/visionworkbench/blob/master/src/vw/GPU/Shaders/Interp/interpolation-bicubic.glsl

但两者都进行 16 次纹理读取，其中只需要 4 次:

https://groups.google.com/forum/#!topic/comp.graphics.api.opengl/kqrujgJfTxo

然而，上面的方法使用了一个缺失的“cubic()”函数，我不知道它应该做什么，并且还需要一个无法解释的“texscale”参数。

还有NVidia版本:

https://developer.nvidia.com/gpugems/gpugems2/part-iii-high-quality-rendering/chapter-20-fast-third-order-texture-filtering

但我相信这使用了 CUDA，它特定于 NVidia 的卡。我需要glsl。

我可能可以将 nvidia 版本移植到 glsl，但我想我会先询问是否有人已经拥有完整的、有效的 glsl 双三次着色器。

Answer 1

我发现这个实现可以用作 texture() 的替代品(来自 http://www.java-gaming.org/index.php?topic=35123.0(修正了一个错字)):

// from http://www.java-gaming.org/index.php?topic=35123.0
vec4 cubic(float v){
    vec4 n = vec4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0) - v;
    vec4 s = n * n * n;
    float x = s.x;
    float y = s.y - 4.0 * s.x;
    float z = s.z - 4.0 * s.y + 6.0 * s.x;
    float w = 6.0 - x - y - z;
    return vec4(x, y, z, w) * (1.0/6.0);
}

vec4 textureBicubic(sampler2D sampler, vec2 texCoords){

   vec2 texSize = textureSize(sampler, 0);
   vec2 invTexSize = 1.0 / texSize;

   texCoords = texCoords * texSize - 0.5;


    vec2 fxy = fract(texCoords);
    texCoords -= fxy;

    vec4 xcubic = cubic(fxy.x);
    vec4 ycubic = cubic(fxy.y);

    vec4 c = texCoords.xxyy + vec2 (-0.5, +1.5).xyxy;

    vec4 s = vec4(xcubic.xz + xcubic.yw, ycubic.xz + ycubic.yw);
    vec4 offset = c + vec4 (xcubic.yw, ycubic.yw) / s;

    offset *= invTexSize.xxyy;

    vec4 sample0 = texture(sampler, offset.xz);
    vec4 sample1 = texture(sampler, offset.yz);
    vec4 sample2 = texture(sampler, offset.xw);
    vec4 sample3 = texture(sampler, offset.yw);

    float sx = s.x / (s.x + s.y);
    float sy = s.z / (s.z + s.w);

    return mix(
       mix(sample3, sample2, sx), mix(sample1, sample0, sx)
    , sy);
}

示例:最近的、双线性的、双三次的:



该图像的 ImageData 是

{{{0.698039, 0.996078, 0.262745}, {0., 0.266667, 1.}, {0.00392157, 
   0.25098, 0.996078}, {1., 0.65098, 0.}}, {{0.996078, 0.823529, 
   0.}, {0.498039, 0., 0.00392157}, {0.831373, 0.00392157, 
   0.00392157}, {0.956863, 0.972549, 0.00784314}}, {{0.909804, 
   0.00784314, 0.}, {0.87451, 0.996078, 0.0862745}, {0.196078, 
   0.992157, 0.760784}, {0.00392157, 0.00392157, 0.498039}}, {{1., 
   0.878431, 0.}, {0.588235, 0.00392157, 0.00392157}, {0.00392157, 
   0.0666667, 0.996078}, {0.996078, 0.517647, 0.}}}

我试图重现这个(许多其他插值技术)



但他们有夹紧填充，而我有重复(包装)边界。因此，它并不完全相同。

看来这个双三次业务不合适 插值 ，即它在定义数据的点不采用原始值。