GLSL中纹理位的精确控制

Question

我正在尝试使用OpenGL和GLSL实现八叉树遍历方案，并希望将数据保存在纹理中。虽然纹理数据有很多格式可供选择（不同大小的浮点和整数），但我很难弄清楚是否有办法对比特进行更精确的控制，从而实现更高的效率和紧凑的存储。这可能是一个普遍的问题，不仅适用于OpenGL和GLSL。

作为一个简单的玩具示例，假设我有一个包含16位整数的texel。我想把两个布尔值分别编码为1位，一个10位整数值，然后一个4位整数值到这个texel中。是否有一种技术可以在创建纹理时对此进行编码，然后在使用GLSL着色器采样纹理时对这些组件进行解码？

编辑：看起来我实际上是在寻找比特操作技术。既然他们似乎得到了支持，经过更多的研究，我应该会没事的。

Answer 1

自OpenGL 3以来，GLSL着色器内部支持整数和位操作（因此存在于DX10类硬件上，如果这告诉您更多）。所以你可以在着色器中自己做这个维护。

但是处理整数是一回事，将它们从纹理中取出是另一回事。标准OpenGL纹理格式（您可能已经习惯了）要么直接存储浮点值（如GL_R16F），要么存储归一化的固定点值（如GL_R16，实际上是未初始化的整数；），但从中读取（使用texture、texelFetch或其他）将使着色器中的浮点值净额，您无法从中轻松或可靠地推导出内部存储整数的原始位模式。

因此，您真正需要使用的是一个整数纹理，它也需要OpenGL 3（或者可能是GL_EXT_texture_integer扩展，但支持它的硬件可能无论如何都有GL3）。因此，对于您的纹理，您需要使用实际的整数内部格式，例如GL_R16UI（用于单分量16位无符号整数），而不是通常的定点格式（例如GL_R16，用于16位精度的归一化[0,1]-颜色）。

然后在着色器中，您需要使用整数采样器类型，例如usampler2D用于无符号整数2D纹理（同样isampler...用于有符号变体），以便从texture或texelFetch调用中实际获得无符号整数：

CPU：

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_R16UI, ..., GL_R, GL_UNSIGNED_SHORT, data);

GPU:

uniform usampler2D tex;
...
uint value = texture(tex, ...).r;
bool b1 = (value&0x8000) == 0x8000, 
     b2 = (value&0x4000) == 0x4000;
uint i1 = (value>>4) & 0x3FF, 
     i2 = value & 0xF;