关于pow编译后的代码
侑虎 的深度测试文档里,有一个关于地表shader的报告:
报告提到:
这里的 log2 在旧式Android机器上开销较高,是否可以优化掉?
从汇编代码来看,我们先 log2 得到一个结果,对其做了一个 乘法 运算,再 exp2 回去。
现在问题来了,从第一感觉来说,我们似乎没有这样的代码。
很是好奇,于是自己对着shader源码逐行分析了一下,最后发现这段汇编对应的代码如下:
inline half3 LinearToGammaSpace (half3 linRGB)
{
linRGB = max(linRGB, half3(0.h, 0.h, 0.h));
return max(1.055h * pow(linRGB, 0.416666667h) - 0.055h, 0.h);
}
没错了,LinearToGammaSpace 是Unity内置函数,把颜色从 线性空间 转回 Gamma空间。
这里配对出现的 log2 和 exp2 实际上是 pow 的计算。
pow(x, y) = exp2(y * log2(x))
不同平台的编译结果对比
出于好奇,我对比了一下 LinearToGammaSpace 函数的 Win版 反汇编,结果类似,也是 log + exp 的方式。
Windows/D3D11
max r0.xyz, r0.xyzx, l(0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000)
log r0.xyz, r0.xyzx
mul r0.xyz, r0.xyzx, l(0.416667, 0.416667, 0.416667, 0.000000)
exp r0.xyz, r0.xyzx
mad r0.xyz, r0.xyzx, l(1.055000, 1.055000, 1.055000, 0.000000), l(-0.055000, -0.055000, -0.055000, 0.000000)
max r0.xyz, r0.xyzx, l(0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000)
Android/GLES3.0
u_xlat16_6.xyz = max(u_xlat16_6.xyz, vec3(0.0, 0.0, 0.0));
u_xlat16_3.xyz = log2(u_xlat16_6.xyz);
u_xlat16_3.xyz = u_xlat16_3.xyz * vec3(0.416666657, 0.416666657, 0.416666657);
u_xlat16_3.xyz = exp2(u_xlat16_3.xyz);
u_xlat16_3.xyz = u_xlat16_3.xyz * vec3(1.05499995, 1.05499995, 1.05499995) + vec3(-0.0549999997, -0.0549999997, -0.0549999997);
u_xlat16_3.xyz = max(u_xlat16_3.xyz, vec3(0.0, 0.0, 0.0));
此外,很多时候,编译器会帮我们做适当的优化。
考虑一下 pow(x, 2) 这种情况,参考这篇帖子:powx2的优化
编译器最终会帮我们做如下优化:
pow(x, 2) = x * x
多分析分析汇编代码,好处还是很多。
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本文的个人主页链接:https://baddogzz.github.io/2019/12/11/Shader-Pow/
好了,拜拜。