#version 450

// TAA resolve：时域抗锯齿。
//   1. 深度感知 velocity dilation：轮廓处取最近表面的速度，反推历史像素位置
//   2. 去遮挡检测（disocclusion）：重投影点上的"上一帧深度"若与当前像素
//      深度显著不同 → 该像素上一帧属于别的表面（刚露出/刚被遮挡），
//      历史颜色不属于当前表面 → 拒绝历史（alpha→0），用当前帧。
//      这是"移动时一闪一闪"的结构性根因：只查 histUV 是否出屏、不查历史
//      是否同一表面时，新暴露区域会持续采到前/背景串味的历史色
//   3. 方差裁剪（YCoCg）：历史色钳向邻域均值 ± γσ（∩ AABB 极值盒）
//   4. mix(cur, hist, alpha) 时域累积
// 输出写入 TAAColor，它同时也是下一帧的历史（ReadHistory 自引用）。

layout(location = 0) in vec2 fragUV;
layout(location = 0) out vec4 outColor;

layout(set = 0, binding = 0) uniform sampler2D curImage;          // 当前帧 HDR
layout(set = 0, binding = 1) uniform sampler2D velocityImage;     // 运动向量（UV 空间）
layout(set = 0, binding = 2) uniform sampler2D historyImage;      // 上一帧累积结果
layout(set = 0, binding = 3) uniform sampler2D depthImage;        // 当前帧深度（近=0，远=1）
layout(set = 0, binding = 4) uniform sampler2D historyDepthImage; // 上一帧深度（同资源历史槽位）

// 全屏 pass 通用 push（16B，程序级统一声明，VUID-08878）：
// 本 pass 语义 = {ortho, alpha, zNear, zFar}
layout(push_constant) uniform PushConstants {
    float ortho;    // 1 = 正交投影（深度线性化走线性分支）
    float alpha;    // 历史权重（0.9 = 90% 历史）
    float zNear;    // 相机近裁剪面
    float zFar;     // 相机远裁剪面
} pc;

// YCoCg 感知空间：亮度/色度分离，方差裁剪不在 HDR RGB 直接做
//（RGB 各通道独立 σ 会偏色；Y 通道主导几何相关性）
vec3 RgbToYCoCg(vec3 c) {
    return vec3(0.25 * c.r + 0.5 * c.g + 0.25 * c.b,
                0.5 * c.r - 0.5 * c.b,
                -0.25 * c.r + 0.5 * c.g - 0.25 * c.b);
}
vec3 YCoCgToRgb(vec3 c) {
    return vec3(c.x + c.y - c.z,
                c.x + c.z,
                c.x - c.y - c.z);
}

// [0,1] 深度 → 视图空间距离（正值，近小远大）。
// 透视：d = 0.5·ndc + 0.5 重映射后，z = n·f / (f − d·(f−n))
//（n → d=0，f → d=1）。正交：深度本身线性，z = n + d·(f−n)
float linearizeDepth(float d, float n, float f, float ortho) {
    float persp = (n * f) / (f - d * (f - n));
    float orthoL = n + d * (f - n);
    return mix(persp, orthoL, ortho);
}

void main() {
    vec4 cur = texture(curImage, fragUV);
    vec2 ts = 1.0 / vec2(textureSize(curImage, 0));

    // 每像素 velocity 直接取自 velocity 缓冲（几何体与天空各自写入），
    // 不做 dilation：像素中心属谁就用谁的速度。min-depth dilation 会把
    // 前景（快物体）速度串给轮廓旁的背景像素 → 背景重投影到错误位置 →
    // 轮廓周围持续闪烁，故移除。
    vec2 vel = texture(velocityImage, fragUV).xy;
    float dCenter = texture(depthImage, fragUV).r;   // 中心像素当前深度
    vec2 histUV = fragUV - vel;

    // 运动自适应历史权重：静止 → 高权重（充分累积抗锯齿、稳定锐利）；
    // 运动/遮挡 → 降权重（0.4），快速收敛，消除拖影与移动闪烁。
    // 固定高权重是"移动闪烁"的根源：新暴露区域要很多帧才收敛（UE/Unity 同款）
    float speed = clamp(length(vel) * 100.0, 0.0, 1.0);
    float alpha = mix(pc.alpha, 0.4, speed);

    vec3 result = cur.rgb;

    // 历史采样：越出画面（相机快速平移）直接用当前帧，不累积
    if (all(greaterThanEqual(histUV, vec2(0.0))) &&
        all(lessThanEqual(histUV, vec2(1.0)))) {
        // ---- 去遮挡检测：深度一致性 ----
        // 比较当前像素的视图距离与重投影点上的上一帧视图距离。差异显著
        // 说明该像素上一帧被另一表面占据（刚露出/刚被遮挡）→ 历史无效，
        // alpha 归零（新暴露像素直接吃当前帧，下一帧起重新累积）。
        // 阈值取相对量：与绝对距离无关，近/远场景同一套参数
        float zCur  = linearizeDepth(dCenter, pc.zNear, pc.zFar, pc.ortho);
        float zHist = linearizeDepth(texture(historyDepthImage, histUV).r,
                                     pc.zNear, pc.zFar, pc.ortho);
        float relDiff = abs(zCur - zHist) / max(zCur, 1e-4);
        alpha *= 1.0 - smoothstep(0.05, 0.15, relDiff);

        vec3 hist = texture(historyImage, histUV).rgb;

        // 邻域统计（3×3，YCoCg）：均值 m1、均方 m2、极值盒 [mn, mx]
        vec3 m1 = vec3(0.0);
        vec3 m2 = vec3(0.0);
        vec3 mn = vec3(1e9);
        vec3 mx = vec3(-1e9);
        for (int y = -1; y <= 1; ++y) {
            for (int x = -1; x <= 1; ++x) {
                vec3 c = RgbToYCoCg(texture(curImage, fragUV + vec2(x, y) * ts).rgb);
                m1 += c;
                m2 += c * c;
                mn = min(mn, c);
                mx = max(mx, c);
            }
        }
        m1 /= 9.0;
        m2 /= 9.0;
        vec3 sigma = sqrt(max(m2 - m1 * m1, vec3(0.0)));

        // 方差裁剪盒：均值 ± 1.25σ 再 ∩ 极值盒。历史被钳向"稳定均值"
        // 而非抖动极值 → 收敛残差大幅下降（泛光闪烁的治本点）。
        // 极值盒交集保证不引入邻域外颜色（鬼影上界）
        const float kGamma = 1.25;
        vec3 lo = max(m1 - kGamma * sigma, mn);
        vec3 hi = min(m1 + kGamma * sigma, mx);

        vec3 clamped = YCoCgToRgb(clamp(RgbToYCoCg(hist), lo, hi));
        result = mix(cur.rgb, clamped, alpha);
    }

    outColor = vec4(result, cur.a);
}