GLSL 中断命令

Question

目前，我正在学习如何在 GLSL 中为我正在开发的游戏引擎创建着色器，并且我有一个关于该语言的问题令我困惑。我了解到，在低于 3.0 的着色器版本中，不能在循环条件下使用统一变量。例如，以下代码在早于 3.0 的着色器版本中不起作用。

for (int i = 0; i < uNumLights; i++)
{
   ...............
}

但是，是否可以将其替换为具有固定迭代次数的循环，但包含一个条件语句，如果在本例中 i 大于 uNumLights，该条件语句将中断循环？例如：

for (int i = 0; i < MAX_LIGHTS; i++)
{
    if(i >= uNumLights)
        break;
    ..............
}

这些不是等价的吗？后者应该在旧版本的 GLSL 中工作吗？如果是这样，这不是比我读过的其他技术（例如针对不同数量的灯光使用不同版本的着色器）更高效且更容易实现吗？
我知道这可能是一个愚蠢的问题，但我是初学者，我找不到这不起作用的原因。

Answer 1

GLSL 可能会令人困惑，因为 for() 向您建议必须存在条件分支，即使没有条件分支，因为硬件根本无法执行此操作（这适用于 if () 以同样的方式）。

在 SM3 之前的硬件上真正发生的是 OpenGL 实现中的 HAL 将完全展开循环，因此实际上不再有跳转。而且，这解释了为什么它很难处理非常数。

虽然从技术上来说无论如何都可以使用非常量来实现，但每次更改该制服时，实现都必须重新编译着色器，并且如果只允许您提供任何随意的数字，则可能会违反最大指令数。

这是一个问题，因为……然后呢？这是一个糟糕的情况。

如果您提供太大的常量，则在构建着色器时会出现“指令过多”编译器错误。现在，如果您在统一中提供一个愚蠢的数字，并且 HAL 必须生成新代码并针对此限制运行，OpenGL 能做什么？
您很可能在编译和链接后验证了您的程序，并且您很可能查询了着色器信息日志，并且 OpenGL 不断告诉您一切都很好。从某种程度上来说，这是一个具有约束力的承诺，它不能突然做出其他决定。因此，必须确保这种情况不会出现，唯一可行的解​​决方案是在不支持动态分支的硬件世代上不允许出现统一条件。
否则，glUniform 内部需要某种形式的验证来拒绝错误值。然而，由于这取决于成功（或不成功）的着色器重新编译，这意味着它必须同步运行，这使得它成为一种“不行”的方法。另外，考虑到 GL_ARB_uniform_buffer_object 在某些 SM2 硬件（例如 GeForce FX）上公开，这意味着您可以在 OpenGL 中抛出一个内容不可预测的缓冲区对象，并且仍然期望它以某种方式工作！在取消映射后，实现必须扫描缓冲区的内存以查找无效值，这是疯狂的。

与循环类似，if() 语句在 SM2 硬件上不会分支，即使它看起来像这样。相反，它将计算两个分支并执行条件移动。

Answer 2

（我假设您正在谈论像素着色器）。
第二个变体仅适用于支持着色器模型 >= 3 的 GPU。因为 GPU 着色器模型 uNumLights 不支持动态分支（例如将变量 uNumLights 放入 IF 条件）。 3 也可以。

此处您可以比较不同着色器模型之间支持和不支持的内容。

Answer 3

我刚刚想出了一个有趣的工作。看起来很愚蠢，我不能向你保证这是一个健康的选择，但它现在似乎对我有用：

将你的 for 循环设置为你允许的最大值。如果计数超出您的统一值，则在循环内放置一个条件以跳过繁重的例程。

uniform int iterations;

for(int i=0; i<10; i++){
     if(i<iterations){
          //do your thing...
     }
}