如何通过只对某些像素执行复杂代码来优化SM3 HLSL像素着色器？

Question

我有一个非常复杂的HLSL着色器进行大量纹理读取，使用Direct3D9中的着色器模型3。复杂的代码只在某些像素上使用，所以我在该代码块周围放置了一个if语句。令我惊讶的是，这丝毫没有提高性能。如果我使用剪辑(-1)，我确实看到了一个巨大的性能提升，因此这个着色器确实是我的程序的瓶颈。为什么分支不提高我的性能没有剪辑(-1)行？

我发现了这个主题：条件和未使用的采样器/纹理为SM2/3像素着色器增加了多少性能？这个主题说，在着色模型3中，可以通过分支优化，但性能是最坏的每一批像素。在可能的情况下，慢分支主要在屏幕的边缘，而快速分支主要在屏幕的中心。我认为这意味着像素批次通常都会使用相同的分支，所以我希望这样可以获得性能的提高。

在伪代码中，像素着色器如下所示：

float4 colour = tex2D(texture, uv);
if (colour.a < 0.5f)
{
    //I only get a performance boost if I replace this line with clip(-1);
    oColour = colour;
}
else
{
    complexSlowCodeWithTonsOfTextureReadsGoesHere;
    oColour = result;
}
oColour *= 2;

这给了我完全相同的性能，当我删除分支，并始终在缓慢的其他分支中使用代码。如果我用剪辑(-1)替换第五行，我会看到一个巨大的性能提升(主要是一个黑色的屏幕)，所以If -语句实际上起作用了。

我在这里是不是做错了什么，还是不可能在着色器模型3中优化这样的着色器？

Answer 1

问题是，您的if将被扁平化(由于错误的分支被丢弃，两者都会被执行)，因为您在一个分支(文档)中使用了梯度函数(如文档)。如果从分支中删除这些函数或用非梯度函数(如tex2Dlod或tex2Dgrad )替换这些函数，您应该会看到性能的提高。如果在if之前添加[branch]，编译器将帮助查找有问题的行。这将提示编译器，如果使用梯度函数，则需要真正的分支(如果)，这将在编译中失败。

就我的经验而言，gpu用2x2片段计算输出。这是需要计算正确的miplevel用于纹理查找，因此需要邻居的信息。这防止了tex2D函数分支化，因为它们是相邻操作所需要的。如果您通过传递miplevel来给gpu所需的信息，那么其他片段就不再需要了，这样就可以跳过真正的分支了。

Answer 2

使用Z/模板缓冲区屏蔽不希望着色器运行的区域。