121 lines
5.8 KiB
GLSL
121 lines
5.8 KiB
GLSL
#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);
|
||
}
|