Что на самом деле делает ddx (hlsl)?

Я немного смущен. Официальная документация ( http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb509588(v=vs.85).aspx ) гласит, что ddx (input) является частной производной ввода по отношению к "координате экрана-пространства."

Мое исчисление в порядке, но как оно может определить, откуда поступает информация? Если бы я передал ему функцию, хорошо, я могу представить, что она будет делать, но производная числа всегда равна нулю ...?

Это просто масштабирование? Мол, это будет масштабироваться до одной десятой его размера на этом расстоянии, поэтому он возвращает одну десятую? Но тогда это не требует ввода ...

Может кто-нибудь дать быстрое объяснение того, что на самом деле происходит?

Внутренне, графические процессоры никогда не запускают один экземпляр пиксельного шейдера за раз. На самом высоком уровне детализации они всегда работают с 32-64 пикселями одновременно, используя архитектуру SIMD. В рамках этого пиксели далее организованы в квадраты 2x2, поэтому каждая группа из 4 последовательных пикселей в векторе SIMD соответствует блоку пикселей 2x2 на экране.

Производные рассчитываются путем взятия различий между пикселями в квадрате. Например, ddxвычтет значения в пикселях с левой стороны четырехугольника из значений с правой стороны и ddyвычтет нижние пиксели из верхних. Различия затем могут быть возвращены как производная от всех четырех пикселей в квадре.

Поскольку пиксельный шейдер работает в SIMD, гарантируется, что соответствующее значение будет в одном и том же регистре в одно и то же время для всех пикселей в квадрате. Таким образом, какое бы выражение или значение вы ни вводили в ddxили ddy, оно будет оцениваться во всех четырех пикселях четырехугольника, а затем значения из разных пикселей вычитаются, как описано выше.

Таким образом, получение производной от постоянного значения даст ноль (как и следовало ожидать из исчисления, верно?), Потому что это одно и то же постоянное значение во всех четырех пикселях.

Также обратите внимание, что существуют «грубые» и «мелкие» производные ddx_coarse/ ddy_coarseи ddx_fine/ ddy_fine. Объяснение различия дается здесь . Просто ddx/ ddyпсевдонимы для грубых версий.

Кстати, причина, по которой эта функциональность существует, заключается в том, что графические процессоры внутренне должны принимать производные координат текстуры, чтобы делать выбор из mipmap и анизотропную фильтрацию. Поскольку аппаратному обеспечению в любом случае требуется такая возможность (вы можете использовать любое произвольное выражение для координат текстуры в шейдере), было достаточно легко также предоставить его непосредственно шейдерным программистам.